关于POP光斑计算标准

Maxray

最近做多波段的激光聚焦镜，在用POP查看光斑大小时出现以下困惑，请教下大佬们：
1.ZEMAX中waist的计算标准是1/e2，这一点很清楚，在用POP查看时，如下图1，设置waist为5mm的激光束，在光束进入光路前是一个标准的高斯光束，在下端的pilot size与beam width都等于5mm，从坐标来看5mm位置就是强度下降到1/e2（0.135）的位置。
2.当我在成像面查看时，pilot size与beam width出现了很大的不同，如下图2。根据软件手册，pilot size是不是指拟合出最佳的高斯光束的waist？那beam width又是根据什么标准得出的呢？设计指标中规定了聚焦光斑大小，那我应该看这其中的哪个设计参数？

hgils

pilot size 是引导光束的光斑大小，就是假设一个高斯光经过每个面后还是高斯光。
Beam Size根据传输后的光斑形状，采用国际标准计算方法计算出来的。

lihong13

我的zemax里没有beam width这个啊。Pilot Size是你的观察面上光斑大小，也是按照1/e2算的，waist是束腰，Pilot size 因为束腰位置距离观察面有Pos这个参数这么远，所以就增大了。pilot size 跟束腰、瑞利范围以及距离的关系：w(z)=w0*sqrt(1+(z/z0)^2)。

Maxray

hgils 发表于 2021-12-2 11:05
pilot size 是引导光束的光斑大小，就是假设一个高斯光经过每个面后还是高斯光。
Beam Size根 ...

也就是说，pilot是理想的高斯光束传播，不考虑孔径对高斯能量的截断、不考虑衍射，最终得到的还是个理想的高斯光束是吗？然后beam size是考虑衍射和能量截断后的实际光斑大小？

Maxray

lihong13 发表于 2021-12-2 14:34
我的zemax里没有beam width这个啊。Pilot Size是你的观察面上光斑大小，也是按照1/e2算的，waist是束腰，Pi ...

我也发现了，很多版本没beam width，很多资料里也没提这个，所以就搞得我有点分不清这两个什么区别

hgils

Maxray 发表于 2021-12-2 14:56
也就是说，pilot是理想的高斯光束传播，不考虑孔径对高斯能量的截断、不考虑衍射，最终得到的还是个理想 ...

Beam Size 是19之后版本有的。以前的版本需要用POPD操作数查看。是采用二阶矩方法计算光斑大小。Pilot Beam只是个近轴高斯光，它可以认为是实际光束的基模拟合。考虑了衍射和相差。

Maxray

hgils 发表于 2021-12-3 10:13
Beam Size 是19之后版本有的。以前的版本需要用POPD操作数查看。是采用二阶矩方法计算光斑大小。[/backco ...

谢大佬，二阶矩这个概念很重要，就是我要找的。那么我进行设计，对聚焦光斑大小有要求，我要看哪个参数呢，是beam size还是pilot size？

hgils

Maxray 发表于 2021-12-3 11:08
谢大佬，二阶矩这个概念很重要，就是我要找的。那么我进行设计，对聚焦光斑大小有要求，我要看哪个参数呢 ...

一般都可以，如果Beam Size和pilot size差异大的情况下，都不太适用，此时可以将beam数据文件导出，分析。

莱卡莱卡

lihong13 发表于 2021-12-2 14:34
我的zemax里没有beam width这个啊。Pilot Size是你的观察面上光斑大小，也是按照1/e2算的，waist是束腰，Pi ...

POS是相对观察面的距离，不是相对束腰的距离