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使用两个不相关的模式模拟VCSEL光源
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infotek
2025-08-11 08:08
使用两个不相关的模式模拟VCSEL光源
摘要
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垂直腔表面发射激光器(VCSEL)二极管在许多应用中都很有意义,如光学传感器和图案的生成。为了能够在VirtualLab Fusion中研究这些类型的设置,需要一个适当的光源模型。在这个用例中,我们展示了如何在多光源的帮助下,通过对两个不相关的高斯模式进行参数优化,实现特定VCSEL源的理想强度分布。
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建模任务
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用于VCSEL光源建模的拉盖尔-高斯模式
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拉盖尔-高斯模式的可变参数
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以下参数可被设定为参数优化的变量。
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- 束腰半径/半角发散/瑞利长度
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- 每个模式的权重
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由于束腰、发散和瑞利长度相互依赖,因此只有主要参数可以修改,其他的参数都是即时计算的,并显示在对话框中。
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请注意:这个用例也可以用多模高斯源来实现。然而,可变参数的选择范围会受到限制。两个模式的光束轮廓参数只能一起变化。
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定制的衍射光学函数监测器
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优化单一模式的组合
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我们使用单纯形算法对转换效率和信噪比进行参数优化,其中半角发散、束腰半径和每个模式的权重都可以改变,以找到提供预期VCSEL远场能量密度的组合。
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参数优化的结果
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VirtualLab Fusion中的工作流程
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- 设置输入场
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- 基本光源模型[教程视频]
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- 使用VirtualLab Fusion进行多光源的模拟[使用案例]
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- 使用参数优化找到两个不相关的模式的适当参数,其组合可以得到VCSEL源的理想远场能量密度。
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