关于ZEMAX进行激光准直聚焦时的入射激光预设若干问题

Liu丿Zh

楼主的仿真需要顾及最终聚焦的焦点处光束尺寸（光斑尺寸），所以要尽可能准确的设置作为光源的光纤激光器出光的光束尺寸及放大角。
楼主仿真环境用的是序列仿真，直接利用点光源设置激光出口和准直镜的距离（如图1）。
图1 点光源设置
利用物理光学分析-近轴高斯光束的设置试图模拟光纤激光器出光的发散角及光束尺寸（如图2）。



图2 光束尺寸设置
但是一般激光器给的参数主要是86%功率处BPP（mm*mrad），我现在的做法是，利用BPP及光纤直径100μm计算出他的发散角大约0.03mrad（总觉得不对）。然后根据高斯束腰公式计算设置了束腰尺寸0.023mm。请问这几步操作合理么？最后仿真完得到的光斑尺寸和实际还算合理。

zhao60324

楼主您好，我也在进行光束准直的设计。不过刚学，都不太会。我想问下您在哪里分别设置快轴和慢轴的初始发散角的呢？我看网上说用NA，感觉NA是整个激光的发散角啊而不是XY两个轴的，毕竟两个方向上悬殊挺大的，麻烦了。

中大男神

zhao60324 发表于 2019-10-17 20:20
楼主您好，我也在进行光束准直的设计。不过刚学，都不太会。我想问下您在哪里分别设置快轴和慢轴的初始发散 ...

可以采用NA+VCX的方法设置光束的快慢轴发散角，一般物方NA定义是YZ面的，即快轴，然后根据快慢轴发散角算出VCX，渐晕系数，输入即可得到椭圆光束。PS，一般厂家给的都是激光能量下降到一半时候的角度，称为FWHM，对光束进行设置时，使用高斯切趾，即激光能量下降到1/e^2时的角度，
0.84279theta(1/2)=theta(1/e^2);NA=nsin(theta快）；VCX=1-sin(theta慢）/sin(theta快）

zhao60324

中大男神 发表于 2019-11-14 21:03
可以采用NA+VCX的方法设置光束的快慢轴发散角，一般物方NA定义是YZ面的，即快轴，然后根据快慢轴发散角算 ...

多谢老哥，这方面前段时间已经摸索着学会了，想问下您知道准直后的发散角和光斑尺寸在哪查看吗，非序列我知道是那个angle space读取的，但是序列里两个方向不太会。还有就是非序列里我想设计用三棱镜平面镜这种来弯折，只知道序列里可以调整前后表面倾角。

中大男神

zhao60324 发表于 2019-11-15 00:40
多谢老哥，这方面前段时间已经摸索着学会了，想问下您知道准直后的发散角和光斑尺寸在哪查看吗，非序列我 ...

您好，序列模式下准直后的发散角和光斑尺寸可以通过点列图中的视场察看，最好在设置孔径时，勾选afocal image space无焦像空间，得出的是毫弧度，通过GEO半径那些跟艾里斑对比一下，满足设计要求即可

Liu丿Zh

zhao60324 发表于 2019-11-15 00:40
多谢老哥，这方面前段时间已经摸索着学会了，想问下您知道准直后的发散角和光斑尺寸在哪查看吗，非序列我 ...

可以在物理光学分析里设置入射激光的光束质量、束腰位置这些，然后看每个表面的束腰位置、直径、发散角这些，点列图也会给两个光斑尺寸，一般RMS半径和物理高斯束腰尺寸一致。

cqtom

我也正遇到这个问题。我用时非序列模式，光源选择二极管光源，里面就可以输