[已解决]zemax物理光学中光束束腰和光束宽度有什么区别

Alily

如图，仿的是一个激光经准直镜后被一个长焦距透镜聚焦的光路，因为对光斑的大小由要求，要求，聚焦光斑半径<40um，又说这个半径指的是包含86.5%能量的半径；1、请问这个大小应该看束腰还是看光束宽度呢？这两个数据差距挺大的，而且是束腰远小于光束宽度，束腰不应该是最小尺寸吗？
zemax说明书里面说，光束宽度指的是1/e2处的半径，就比较糊涂了
2、看近轴高斯光束里面的数据，和物理光学里面的数据差距很大，为什么呢？
希望大神指教，万分感谢！！！

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lihong13

2022-6-20 13:41

Alily 发表于 2022-6-20 10:31
对，近轴高斯那个初始束腰设置错了，是5um。我POP的图是对的，我疑惑的点是里面那个光束宽度和束腰有什么 ...

束腰是按高斯光束圈入能量的86%，光束宽度是按实际光斑能量的86%，看截线图到后面有些起伏，所以光束宽度就算得比束腰大很多吧。

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Ailliam

1. 首先光束宽度1/e2处的半径是对高斯光束光斑大小的定义。光强是中心强度的1/e2的半径，算整个光斑的大小。参考公式如下。
2. 如果是对光斑大小有要求，看你的光斑在40μm以下，那么一般会选择高斯光束的束腰。但是看接收处的光斑大小肯定是看此处的光束的宽度，束腰不一定在接受处，如果要保证束腰在接收处，那么你需要通过透镜的焦距将激光的准直光束聚焦到接受处，可参考高斯光束变换原理。一般情况下准直光束的聚焦，束腰位于透镜焦点处。光束变换公式如下。3.物理光学是按波动光学计算的，但是高斯光束的性质不能按普通的平行光计算。（此条是个人理解，供参考）

Alily

Ailliam 发表于 2022-6-15 15:06
1. 首先光束宽度1/e2处的半径是对高斯光束光斑大小的定义。光强是中心强度的1/e2的半径，算整个光斑的大小 ...

非常感谢您的回复，我之前也怀疑，是不是像面没在束腰处，所以光束宽度很大。但是，离束腰处的位置只有42.4um左右，刚刚代入公式算了一下，基本应该还是38um，和图中的光束宽度还是差距很大呢

Ailliam

Alily 发表于 2022-6-15 15:45
非常感谢您的回复，我之前也怀疑，是不是像面没在束腰处，所以光束宽度很大。但是，离束腰处的位置只有42 ...

你设置光束是高斯光束，我看你图形中光束的出射是扩大的，你可以检查以下你光束的设置和透镜的设置

Alily

Ailliam 发表于 2022-6-15 16:48
你设置光束是高斯光束，我看你图形中光束的出射是扩大的，你可以检查以下你光束的设置和透镜的设置

可以麻烦您帮忙看下吗？谢谢

Ailliam

Alily 发表于 2022-6-15 18:04
可以麻烦您帮忙看下吗？谢谢

电脑上没装ZEMAX

lihong13

你看的这个图不对，下面的数据是对的。

Alily

lihong13 发表于 2022-6-16 11:49
你看的这个图不对，下面的数据是对的。

不是应该POP的才准点的吗？请问你是怎样理解的呢？

我看zemax官网是这样说的：

lihong13

Alily 发表于 2022-6-17 10:03
不是应该POP的才准点的吗？请问你是怎样理解的呢？

我看zemax官网是这样说的：

我上面贴的图就是POP看的，按你下面的数据设置，起始高斯束腰50um。你看的POP图和近轴高斯可能哪里设置不同。不管怎样，看你的光路图，大概比较发散角，最后的束腰肯定是要大于起始束腰好几倍的。

Alily

lihong13 发表于 2022-6-20 09:33
我上面贴的图就是POP看的，按你下面的数据设置，起始高斯束腰50um。你看的POP图和近轴高斯可能哪里设置不 ...

对，近轴高斯那个初始束腰设置错了，是5um。我POP的图是对的，我疑惑的点是里面那个光束宽度和束腰有什么区别，而且现在的成像面基本在束腰位置处，按照定义，都是1/e2处的半径，这两个值不应该相同吗？为什么差异这么大