zemax physcial optical 高斯光束的发散角定义

rayc

在zemax公众号看到这样一篇文章：

https://mp.weixin.qq.com/s/aUDcr0fhCRjIKrgPbgMfwQ

其源文件里的光瞳定义为物空间数值孔径NA=0.2，对应的角度为 arc sin(0.2)=11.537°

然后用RAID查看了一下光源的发散半角也是 11.537°

但是在计算物理光学时，设置pop参数，出射光束和光纤出射高斯半角时，设置的度数是 5.74°

不是应该数值孔径就是半角值了吗? 这里为什么还要取半角的一半值了？
查了一下光纤的数值孔径的定义，也是标明的是半角空间的光束收集能力


而且zemax用户手册里，所定义的高斯角度也是半角值

以上，求大佬解答，不甚感激！！！

feast

单模光纤一般数值孔径就是0.1（e-2处），你看的文件计算的单模光纤耦合效率，所以POP的设置没问题。0.2数值孔径一般是多模光纤的，pop计算时和gen里面的设置无关。出现你说的情况应该是手误

rayc

feast 发表于 2020-3-17 14:08
单模光纤一般数值孔径就是0.1（e-2处），你看的文件计算的单模光纤耦合效率，所以POP的设置没问题。0.2数值 ...

你的意思是object space NA 应该设置为0.1？

feast

rayc 发表于 2020-3-17 14:55
你的意思是object space NA 应该设置为0.1？

如果是单模光纤是应该设置成0.1

Ulmusky

如同f大所说使用POP计算时与Gen设定无关，你可以发现更改物空间NA设定后POP结果是不变的，POP内角度指1/e^2的半角。

如果使用单模光纤耦合计算，Gen物空间NA并不代表光纤NA (除非勾选忽略源光纤)，而是表示系统中"物"可通过的NA。比如在单模光纤计算设定内设定源光纤NA=0.1，Gen物空间NA也设定0.1，那么系统效率会降至~86.5% (1- 1/e^2)，Gen物空间NA设定1.52倍的源光纤NA时可以有99%系统效率，而设定成2倍的源光纤NA有99.97%系统效率，看你实际应用设定。 (不过系统效率还会受后续面的孔径影响，这里单指物孔径的影响)

rayc

Ulmusky 发表于 2020-3-18 09:03
如同f大所说使用POP计算时与Gen设定无关，你可以发现更改物空间NA设定后POP结果是不变的，POP内角度指1/e^2 ...

受教了，谢谢

灵凌聆

Ulmusky 发表于 2020-3-18 09:03
如同f大所说使用POP计算时与Gen设定无关，你可以发现更改物空间NA设定后POP结果是不变的，POP内角度指1/e^2 ...

请问您的意思是说 如果我的光纤NA是0.14 那在zemax的gen中应该输入0.14*1.5 来保证传输效率吗

Ulmusky

灵凌聆 发表于 2020-3-20 16:49
请问您的意思是说 如果我的光纤NA是0.14 那在zemax的gen中应该输入0.14*1.5 来保证传输效率吗

我的建议是Gen 物NA至少要有1.52倍以上的光纤NA，一方面是保证系统效率，一方面是接收效率计算得比较准确。
另外需要留意的是你所指的光纤NA0.14是在1/e^2处的值还是1%处的值，这里说的光纤NA都是1/e^2的值，但有些光纤规格书里标识的是1%处的NA (如康宁光纤)。

灵凌聆

Ulmusky 发表于 2020-3-21 09:13
我的建议是Gen 物NA至少要有1.52倍以上的光纤NA，一方面是保证系统效率，一方面是接收效率计算得比较准确 ...

是的 康宁光纤是对应1%，那请问在这种光纤在光束设置上还是要注意*1.5是吗？

Ulmusky

灵凌聆 发表于 2020-4-2 08:57
是的 康宁光纤是对应1%，那请问在这种光纤在光束设置上还是要注意*1.5是吗？

比如康宁单模光纤NA=0.14 @1%，直接输入物NA=0.14就可以了，当然输入物NA>0.14也行。