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关于POP光斑计算标准

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    发表于 2021-12-2 10:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
    最近做多波段的激光聚焦镜,在用POP查看光斑大小时出现以下困惑,请教下大佬们:
    1.ZEMAX中waist的计算标准是1/e2,这一点很清楚,在用POP查看时,如下图1,设置waist为5mm的激光束,在光束进入光路前是一个标准的高斯光束,在下端的pilot size与beam width都等于5mm,从坐标来看5mm位置就是强度下降到1/e2(0.135)的位置。
    2.当我在成像面查看时,pilot size与beam width出现了很大的不同,如下图2。根据软件手册,pilot size是不是指拟合出最佳的高斯光束的waist?那beam width又是根据什么标准得出的呢?设计指标中规定了聚焦光斑大小,那我应该看这其中的哪个设计参数?

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    发表于 2021-12-2 11:05 | 显示全部楼层
    pilot size 是引导光束的光斑大小,就是假设一个高斯光经过每个面后还是高斯光。
    Beam Size根据传输后的光斑形状,采用国际标准计算方法计算出来的。
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    发表于 2021-12-2 14:34 | 显示全部楼层
    本帖最后由 lihong13 于 2021-12-2 14:49 编辑

    我的zemax里没有beam width这个啊。Pilot Size是你的观察面上光斑大小,也是按照1/e2算的,waist是束腰,Pilot size 因为束腰位置距离观察面有Pos这个参数这么远,所以就增大了。pilot size 跟束腰、瑞利范围以及距离的关系:w(z)=w0*sqrt(1+(z/z0)^2)。
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     楼主| 发表于 2021-12-2 14:56 | 显示全部楼层
    hgils 发表于 2021-12-2 11:05
    pilot size 是引导光束的光斑大小,就是假设一个高斯光经过每个面后还是高斯光。
    Beam Size根 ...

    也就是说,pilot是理想的高斯光束传播,不考虑孔径对高斯能量的截断、不考虑衍射,最终得到的还是个理想的高斯光束是吗?然后beam size是考虑衍射和能量截断后的实际光斑大小?
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     楼主| 发表于 2021-12-2 14:59 | 显示全部楼层
    lihong13 发表于 2021-12-2 14:34
    我的zemax里没有beam width这个啊。Pilot Size是你的观察面上光斑大小,也是按照1/e2算的,waist是束腰,Pi ...

    我也发现了,很多版本没beam width,很多资料里也没提这个,所以就搞得我有点分不清这两个什么区别
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    发表于 2021-12-3 10:13 | 显示全部楼层
    Maxray 发表于 2021-12-2 14:56
    也就是说,pilot是理想的高斯光束传播,不考虑孔径对高斯能量的截断、不考虑衍射,最终得到的还是个理想 ...

    Beam Size 是19之后版本有的。以前的版本需要用POPD操作数查看。是采用二阶矩方法计算光斑大小。Pilot Beam只是个近轴高斯光,它可以认为是实际光束的基模拟合。考虑了衍射和相差。




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     楼主| 发表于 2021-12-3 11:08 | 显示全部楼层
    hgils 发表于 2021-12-3 10:13
    Beam Size 是19之后版本有的。以前的版本需要用POPD操作数查看。是采用二阶矩方法计算光斑大小。[/backco ...

    谢大佬,二阶矩这个概念很重要,就是我要找的。那么我进行设计,对聚焦光斑大小有要求,我要看哪个参数呢,是beam size还是pilot size?
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    发表于 2021-12-3 11:38 | 显示全部楼层
    Maxray 发表于 2021-12-3 11:08
    谢大佬,二阶矩这个概念很重要,就是我要找的。那么我进行设计,对聚焦光斑大小有要求,我要看哪个参数呢 ...

    一般都可以,如果Beam Size和pilot size差异大的情况下,都不太适用,此时可以将beam数据文件导出,分析。
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    lihong13 发表于 2021-12-2 14:34
    我的zemax里没有beam width这个啊。Pilot Size是你的观察面上光斑大小,也是按照1/e2算的,waist是束腰,Pi ...

    POS是相对观察面的距离,不是相对束腰的距离
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