单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,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；,大部分窗口都提供帮助,方便随时获取相关功能的解释和帮助；,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,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，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,假定,Gaussian Beam,为：束腰,=1.15mm,，,surf 1,到束腰距离为,-2797mm,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,；,(3),重新对,GBPS,优化，使,surface 6,上的,Gaussian waist,最小；,(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,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,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,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,。