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作者:Daniel Asoubar(LightTrans) uLXMEx<^ 相关文件:Tutorial_101.01,Snippet_028 !\w@b`Iv8 需求:VirtualLab™5.11.1-基本工具箱 s<,[xkMB 许可证:CC-BY-SA 3.0 OhMnG@@ 7(c7- 摘要 W(U:D?e ?IRp3H 2k}~"!e1 1). 这个案例展示了如何在VirtualLab中对一个真实的多模激光源建模,如二极管激光器或受激准分子激光器。 l%XuYYQ 2). 因此,首先我们需要对于一个真实的多模激光光源进行远场强度测量。 tDn{;ED< 3). 基于远场强度的测量,通过参数优化(Parameter Optimization)来计算光源的最优模式的混合。 *9.4AW~]X V ':?rEN| 1. 建模任务 vt)u`/u Zn{,j0; 如何描述一个真实的多模激光以实际的方式发出光线? 0\XG;KA bV c"'RQ _0^f 2. 方法 eT8(O36% ~nO]R 1) 大多数有稳定激光腔的多模激光可以由不同拉盖尔(Laguerre)或厄米(Hermite)高斯模式以非相干加权求和的方式来描述。这意味着在数学上多模激光的发射场可以用下式表示: 1N8gH&oF
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vzDoF0Ts*p aVTTpMY 2P)*Y5`KBH 上述数学式中 为拉盖尔(Laguerre)或厄米(Hermite)高斯模式的(n,m)阶, αnm为权重因子。这里n=0,1…,nmax以及m=0,1,…mmax。 XIQfgrGZ Si=zxy T VirtualLab™的参数优化(Parameter Optimization)可以从实际测量的光强分布计算模式权重αnm。 0'&N?rS n:QFwwQ`Q; ]6JI(( 'u"r^o? 3. 在VirtualLab中的过程操作 es]S]}JV ErZYPl 在这一部分中,我们借助建模任务一章中所描述实例进行说明。 ,au-g)IFZ .A 12Co 1) 评估最大模式阶数 YT:])[gVV xF|P6GXg 对于厄米(Hermite)高斯TEM𝑛m模式,最大阶数nmax,mmax可以近似由实际测量的远场强度分布中延x方向和y方向的极大值的数量决定: G.Z4h/1< 2|a@,TW}- |S0]qt? nmax=x方向上光强极大值的数量-1 ~+ _|J"\ mmax=y方向上光强极大值的数量-1 Iu(j"b# r(qAe{ 此例中:由下图光强分布计算出的nmax为3,mmax为0。 VL6_in( 1 /@lZ )1de<# qM B_Qi N0U6N< w 2)设置多模高斯光源 p\xi5z P|M#S9^]
&dA{ <. x.gRTR`7( *c"tW8uR 3) 设置优化函数 ]*fiLYe9 #s"|8# 在设定优化函数时需要用到一个特殊的探测器:谐波场集的衍射光学优化函数探测器(Diffractive Optics Merit Function for Harmonic Fields set Detector)(Snippet 028)。这是一个可编程探测器(Programmable Detector)。 Y"eR&d ?r< F/$/ a.选择优化函数:双击此可编程探测器进入其编辑窗口。在此案例中,我们选择转换效率(Conversion efficiency)和信噪比(SNR)作为优化参数。因此在如图两项参数后输入1。 ~Ey)9phZK gZ{q85C.> a+wc"RQ
| fK-tvP0}* b. 导入实际测量的远场光强分布 R.ZC|bPiD =lyP &u {~cG'S Y% 4) 进行参数优化(Parametric Optimization) p~X=<JM ^5BLuN6 VirtualLabTM的参数优化(Parametric Optimization)可以用来计算模式权重。 %M?A>7b xw1@&QwM a. 打开参数优化 [):&R1 |