求助zemax中单模光纤耦合和物理光学计算光纤耦合效率有差距

Hongan

物面为无穷远，表面1已设置厚度。






这个光学系统一个理想透镜透镜，经过理想透镜聚焦后输出的数值孔径为0.13，系统口径直径是1200mm，波长是760nm，光纤束腰直径为5.5μm。
查看光纤耦合效率时，物理光学显示系统有92.73%,接收为54.31%, 耦合效率为50.37%，而使用单模光纤耦合显示系统效率93.69%，接收效率71.17%，耦合效率66.68%。
不知道具体什么原因，求各位大佬解答，感谢感谢。是采用单模光纤耦合模拟准确还是物理光学计算光纤耦合模拟准确呢？

iamcream2

我用物理光学计算

excavator

1. 单模光纤只能用物理模拟看，几何光学偏差太大
2. 你这里单模光纤芯径设的不对，0.13NA一般是9um，如果真是5.5um就要对应更大的NA，NA*芯径是定值。
3. 现在你这个系统的问题就是9um的束腰耦合到了5.5um的芯径，光纤能接收的NA没利用完。

Hongan

excavator 发表于 2024-4-26 10:43
1. 单模光纤只能用物理模拟看，几何光学偏差太大
2. 你这里单模光纤芯径设的不对，0.13NA一般是9um，如果真 ...

感谢回复！我还是有些地方不太懂，想继续咨询一下。
1.直接用zemax中分析-光纤耦合-单模光纤耦合去计算光纤耦合效率是代表几何光学对吧？是不是我这个系统不能用单模光纤模拟耦合效率呀？使用单模光纤耦合是不是输入光要是高斯光。
2.我这里的光纤直径是别人给的指标是5.5μm，数值孔径是0.13。
3.我试着把物理光学传播中光纤束腰X和Y修改为0.0045后，光纤接收效率下降为15.74%，耦合效率下降为14.6%（其他设置保持不变）。
我又试着用这个公式重新计算了一下光纤的模场直径，计算结果为3.74μm。于是把物理光学传播中光纤束腰X和Y修改为0.00187后，光纤接收效率上升为68.05%，耦合效率下降为63.11%（其他设置保持不变）。是不是这样设置比较合理？