zemax对激光高斯光束波形仿真--演示文稿
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从starting surface传播到 ending surface。
Defining the initial beam
• Analysis>> Physical Optics>> Physical Optics Propagation ：
Gaussian Size+Angle
Gaussian Size+Angle beam由开始面上的beam size (not waist) 和远场发散半角定义(空气中)。 ZEMAX用这2个数据计算束腰，位置和位相。
Sampling and Width
Beam Profile
初始光束由以下几种类型定义： Gaussian Waist Gaussian Angle Gaussian Size+Angle Top Hat User defined table in a file User defined DLL program 光束可以定义在任何视场内，方向沿着主光线，
• 通过Beam File Viewer可以比较输出光束(surface 11)的形状和输入光束 (surface 1)是类似的。
With and Without Pinhole
surf 6的aperture type为None和0.005时，输出的光束。针孔 对光束有滤波作用，但还不是太理想。
二 zemax软件介绍
2.1 ZEMAX简介：•界面友好，容易上手； 资料丰富，既可以直接选择，又可以自定 义； •可建立反射、 折射、衍射及散射等 光学模型； •可进行偏振、镀膜和温度、气 压等方面的分析 • 具有强大的像质评价和 分析功能； • 丰富的资料库，有现成的镜 头和玻璃、样板数据，可供用户选择；• 大 部分窗口都提供在线帮助,方便随时获取相 关功能的在线解释和帮助；
三 zemax对高斯光束的模拟：
用传播波前描述光学系统。 光束由分立的采样点阵表示，每个点上的复振幅为：Ae-i 。 整个阵列通过光学面之间的自由空间传播，在每一个光学面上，计算从光学
面的一边传播到另一边的传递函数。 可以研究随机相干光通过光学系统的情况： （1）Gaussian或任何形式的高阶多模激光束 (beams are user definable)， （2）光束可以沿任何视场传播(skew beams)， （3）可以计算系统中任何面上的振幅，位相和光强， （4）可以模拟有限大小孔径衍射，包括空间滤波器， （5）精确计算沿光束的传播，不论是不是在焦点附近。 如果系统中有non-sequential component groups，则会不精确
Zemax激光高斯光束波形模拟
姓名：陈琪 学号：200707303146 班级：B07073031 专业：光电子 指导老师：陈翔宇
目录
一. 激光器件的应用 二. Zemax软件介绍 三. Zemax对激光高斯波形模拟操
作 四. 总结
一. 激光器件的应用： 1.激光加工系统。 2.激光加工工艺 。 3激光治疗。 4激光打标。 5激光打孔。 6激光热处理。 7激光快速成型。 8激光涂敷 。9激光通信。
1.4高斯光束的特点
在研究普通光学系统的成像时，我们都假定点光 源发出的球面波在各个方向上的光强度是相同的， 即光束波面上各点的振幅是相等的。而激光作为 一种光源，其光束截面内的光强分布是不均匀的， 即光束波面上各点的振幅是不相等的，其振幅A 与光束截面半径r的函数关系为： （1）其中A0为光束截面中心的振幅,w为一个与光 束截面半径有关的参数,r为光束截面半径。光束波 面的振幅A呈高斯(Guass)型函数分布所以激光光束 又称为 高斯光束。
束腰： 相对光腰的Z位置为：
Zr是Rayleigh范围。
Surface specific settings
在surface property中，对每一个面都可以进行 与POP相关的设置：
Gaussian Beam
假腰定距G离a为ussian-2B7e9a7mm为m。：束腰=1.15mm，surf 1 到束 中间的焦平面是在近轴焦点上。 (1)束腰和光束大小不一样； (2)厚度为17.131； (w3a)重ist最新小对；GBPS优化，使surface 6上的Gaussian (4)变量是surface 4的thickness (5)中间平面surface4的thickness变为17.152； (6)Gaussian光束的宽度近似为3.2 micron
Size of Pinhole
• 减小针孔的大小，会发现Gaussian光斑周围的暗环少了，
光斑质量比较好。
Байду номын сангаас
高斯光束三维波形
总结
通过对zemax软件的学习在这次毕业论文的设计中， 我不仅回顾了以前的理论知识，而且还学到了很 多新的知识和实践经验。在准备期间，我利用图 书馆和网络搜索了大量的资料,锻炼了我自主寻找 资料的能力；
通过一段时间的资料收集以及自己的学习和研究， 我终于弄清楚了zemax的操作方法，了解了zemax 如何模拟各种光学元器件以及我们所学的各种光 学系统，并对各种光学模拟软件及其优缺点有了 基本的了解和分析，并对激光有了更深一步的认 识
谢谢
Gaussian Beam Analysis
重新对GBPS优化，使针孔surface 6上的Gaussian waist最小
优化后，surf 6上束腰近似为3.2微米。 surface4的thickness变为17.152。 。
Physical Optics Setting
Beam File Viewer
Defining the initial beam
• Analysis>> Physical Optics>> Physical Optics Propagation ：
Gaussian Size+Angle
Gaussian Size+Angle beam由开始面上的beam size (not waist) 和远场发散半角定义(空气中)。 ZEMAX用这2个数据计算束腰，位置和位相。
Sampling and Width
Beam Profile
初始光束由以下几种类型定义： Gaussian Waist Gaussian Angle Gaussian Size+Angle Top Hat User defined table in a file User defined DLL program 光束可以定义在任何视场内，方向沿着主光线，
• 通过Beam File Viewer可以比较输出光束(surface 11)的形状和输入光束 (surface 1)是类似的。
With and Without Pinhole
surf 6的aperture type为None和0.005时，输出的光束。针孔 对光束有滤波作用，但还不是太理想。
二 zemax软件介绍
2.1 ZEMAX简介：•界面友好，容易上手； 资料丰富，既可以直接选择，又可以自定 义； •可建立反射、 折射、衍射及散射等 光学模型； •可进行偏振、镀膜和温度、气 压等方面的分析 • 具有强大的像质评价和 分析功能； • 丰富的资料库，有现成的镜 头和玻璃、样板数据，可供用户选择；• 大 部分窗口都提供在线帮助,方便随时获取相 关功能的在线解释和帮助；
三 zemax对高斯光束的模拟：
用传播波前描述光学系统。 光束由分立的采样点阵表示，每个点上的复振幅为：Ae-i 。 整个阵列通过光学面之间的自由空间传播，在每一个光学面上，计算从光学
面的一边传播到另一边的传递函数。 可以研究随机相干光通过光学系统的情况： （1）Gaussian或任何形式的高阶多模激光束 (beams are user definable)， （2）光束可以沿任何视场传播(skew beams)， （3）可以计算系统中任何面上的振幅，位相和光强， （4）可以模拟有限大小孔径衍射，包括空间滤波器， （5）精确计算沿光束的传播，不论是不是在焦点附近。 如果系统中有non-sequential component groups，则会不精确
Zemax激光高斯光束波形模拟
姓名：陈琪 学号：200707303146 班级：B07073031 专业：光电子 指导老师：陈翔宇
目录
一. 激光器件的应用 二. Zemax软件介绍 三. Zemax对激光高斯波形模拟操
作 四. 总结
一. 激光器件的应用： 1.激光加工系统。 2.激光加工工艺 。 3激光治疗。 4激光打标。 5激光打孔。 6激光热处理。 7激光快速成型。 8激光涂敷 。9激光通信。
1.4高斯光束的特点
在研究普通光学系统的成像时，我们都假定点光 源发出的球面波在各个方向上的光强度是相同的， 即光束波面上各点的振幅是相等的。而激光作为 一种光源，其光束截面内的光强分布是不均匀的， 即光束波面上各点的振幅是不相等的，其振幅A 与光束截面半径r的函数关系为： （1）其中A0为光束截面中心的振幅,w为一个与光 束截面半径有关的参数,r为光束截面半径。光束波 面的振幅A呈高斯(Guass)型函数分布所以激光光束 又称为 高斯光束。
束腰： 相对光腰的Z位置为：
Zr是Rayleigh范围。
Surface specific settings
在surface property中，对每一个面都可以进行 与POP相关的设置：
Gaussian Beam
假腰定距G离a为ussian-2B7e9a7mm为m。：束腰=1.15mm，surf 1 到束 中间的焦平面是在近轴焦点上。 (1)束腰和光束大小不一样； (2)厚度为17.131； (w3a)重ist最新小对；GBPS优化，使surface 6上的Gaussian (4)变量是surface 4的thickness (5)中间平面surface4的thickness变为17.152； (6)Gaussian光束的宽度近似为3.2 micron
Size of Pinhole
• 减小针孔的大小，会发现Gaussian光斑周围的暗环少了，
光斑质量比较好。
Байду номын сангаас
高斯光束三维波形
总结
通过对zemax软件的学习在这次毕业论文的设计中， 我不仅回顾了以前的理论知识，而且还学到了很 多新的知识和实践经验。在准备期间，我利用图 书馆和网络搜索了大量的资料,锻炼了我自主寻找 资料的能力；
通过一段时间的资料收集以及自己的学习和研究， 我终于弄清楚了zemax的操作方法，了解了zemax 如何模拟各种光学元器件以及我们所学的各种光 学系统，并对各种光学模拟软件及其优缺点有了 基本的了解和分析，并对激光有了更深一步的认 识
谢谢
Gaussian Beam Analysis
重新对GBPS优化，使针孔surface 6上的Gaussian waist最小
优化后，surf 6上束腰近似为3.2微米。 surface4的thickness变为17.152。 。
Physical Optics Setting
Beam File Viewer