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高斯光源

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創(chuàng)建者：亞紅 創(chuàng)建時(shí)間：2020-03-19

高斯光源的視頻教程

ANSYS高斯脈沖激光光源溫度場模擬APDL
ANSYS高斯脈沖激光光源溫度場模擬APDL

??本實(shí)例介紹在一個(gè)高斯脈沖激光光源溫度場的模擬，包含了脈沖激光的apdl程序，高斯光源的APDL程序，以及隨溫度變化的材料參數(shù)設(shè)置，apdl程序?yàn)閰?shù)化建模，只需修改相應(yīng)的數(shù)據(jù)，即可更換模型參數(shù)。 視頻只是展示用，apdl程序看我發(fā)布的帖子。初次使用，不會(huì)用，只能這種辦法。 下層基板：長1000微米，寬300微米，高300微米;上層板材：長1000微米，寬300微米，厚30微米。

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014 - FDTD隨機(jī)鋪撒在基底上的微鐵球吸光（含演示，26元）
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光源是直徑為 10 um的高斯光，波長為 1060 nm； ·??基于 Lumerical FDTD Solution 求解，使用的軟件版本為 Lumerical 2016a； ·??計(jì)算所需的內(nèi)存：8 GB； ·??涉及的內(nèi)容：結(jié)構(gòu)組（用腳本構(gòu)建幾何結(jié)構(gòu)）、高斯光源、分析組-吸收率（自己編寫腳本）、計(jì)算衍射級(jí) 等； ·??計(jì)算了：總吸收率、衍射級(jí)數(shù)、各衍射級(jí)的功率占比 ·??繪制了：沿z

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高斯光源圖1

高斯光源的實(shí)例教程

以下為中間過程中的溫度場 本實(shí)例介紹在一個(gè)高斯脈沖激光光源溫度場的模擬，包含了脈沖激光的apdl程序，高斯光源的APDL程序，以及隨溫度變化的材料參數(shù)設(shè)置，apdl程序?yàn)閰?shù)化建模，只需修改相應(yīng)的數(shù)據(jù)，即可更換模型參數(shù)。 下層基板：長1000微米，寬300微米，高300微米;上層板材：長1000微米，寬300微米，厚30微米。 激光照射上層板材，由寬度方向的中點(diǎn)進(jìn)入，沿長度方向直線掃描一道，到另一邊中點(diǎn)結(jié)束 激光為普通高斯光源，形式為脈沖激光，如圖3，其中激光頻率=1/TCycle, 占空比=TPulse/TCycle 在模擬的過程中要實(shí)現(xiàn)激光功率，掃描速度，激光頻率和占空比的可變。求得上層板材中心位置溫度隨時(shí)間的變化曲線 1. 溫度場只考慮傳熱，不考慮對(duì)流以及輻射，環(huán)境溫度為室溫25攝氏度。 2. 材料的各項(xiàng)參數(shù)不是固定參數(shù)，而是隨溫度變化的參數(shù)。 激光參數(shù)： 光斑直徑：100微米 激光功率：200W 掃描速率v=800mm/s 占空比ra=0.5 激光頻率f=20000Hz
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因此，其定義如下： 其對(duì)應(yīng)的頻域譜為： 脈沖在自由空間的傳播的模擬 1) 構(gòu)建脈沖光源 PS:高斯脈沖光譜窗口 生成的載波波長為800nm的高斯脈沖光譜 2) 創(chuàng)建光路圖LPD，選擇高斯光源，并將高斯脈沖光譜導(dǎo)入高斯光源中，以形成脈沖光源 STEP1：選擇高斯光源(Gaussian Wave) STEP2：在光源窗口選擇光譜參數(shù)(Spectral Parameters) STEP3：在功率譜類型中選擇波長列表(List of Wavelengths) STEP4：選擇從圖表中導(dǎo)入(Load from Diagram) STEP5：選擇上面生成高斯脈沖光譜 STEP6：OK，以生成高斯脈沖光源 3) 選擇虛擬屏作為探測器，并將光源與虛擬屏連接起來，二者間距離設(shè)置為10mm 4) 點(diǎn)擊?Go! ，進(jìn)行場追跡 PS：高斯脈沖光源自由空間傳播，在虛擬屏上的光分布 5) 引入光程分析器（Optical Path Length Analyzer，以下簡稱OPLA），以獲取脈沖的時(shí)間偏移 PS:在分析器中雙擊Optical Path Length Analyzer (OPLA) PS：光程分析器窗口 6) 點(diǎn)擊 ，進(jìn)行光程分析 PS1：左圖為相位vs頻率圖 PS2：由左圖可見相位大致隨頻率線性變化，因此可對(duì)其進(jìn)行線性擬合。在全相位中提取出線性擬合部分，剩余相位隨頻率的變化如右圖所示。
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雖然多種不同的基本高斯模式，Hermite或Laguerre高斯模式是該任務(wù)的良好選擇，但Chu等人首先提出的設(shè)置[Opt. Express 16, 19934-19949(2008)]使用了Ince高斯光束，因?yàn)樗鼈兡軌騽?chuàng)建日益復(fù)雜的穩(wěn)定2D光圖案。 在快速物理光學(xué)建模和設(shè)計(jì)軟件VirtualLab Fusion中，Ince高斯光源允許用戶輕松配置自定義Ince高斯模式，并用作其系統(tǒng)的光源。將此光源與非序列建模方法相結(jié)合，我們演示了Chu等人所提出系統(tǒng)的完整模擬。下面還有一份詳細(xì)的文件，描述Ince高斯光束光源的功能和用法。 高斯光束產(chǎn)生渦旋陣列激光束的觀測 本文介紹了由Chu等人首次提出的使用嵌入Dove棱鏡的非平衡馬赫-澤德干涉儀，產(chǎn)生渦陣列激光束的方法[Opt. Express 16, 19934-19949 (2008)]。 Ince高斯模式 Ince高斯模式構(gòu)成了傍軸波動(dòng)方程的附加解。本用例演示了Ince高斯模式光源的功能，該功能可用于在光學(xué)系統(tǒng)中包含這些模式。
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在這個(gè)例子中，我們演示了一個(gè)典型的面陣激光雷達(dá)的工作原理，該雷達(dá)由光源陣列、準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)以及衍射光柵作為分束器組成。分析在空間和空間頻率域中進(jìn)行。 建模任務(wù) 建模任務(wù) 單個(gè)光源+準(zhǔn)直透鏡 單個(gè)光源+準(zhǔn)直透鏡 光源陣列+準(zhǔn)直透鏡 光源陣列+準(zhǔn)直透鏡+衍射光柵 光源陣列+準(zhǔn)直透鏡+衍射光柵 仿真設(shè)置注意事項(xiàng) ? 光源陣列的建模- 光路中只有一個(gè)高斯光源，利用可編程參數(shù)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)光源陣列。- 在參數(shù)運(yùn)行中定義網(wǎng)格，每次高斯光源橫向移動(dòng)到一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)上。 ? k域的可視化- 電磁場探測器可以選擇將k域即空間頻率域的場顯示為單個(gè)文檔。- 為了將所有結(jié)果組合起來并顯示在一個(gè)公共窗口中，本例設(shè)計(jì)并提供了一個(gè)VirtualLab模塊。(附錄-組合電磁場模塊.cs) 走進(jìn)VirtualLab Fusion VirtualLab Fusion的工作流程 ? 通過參數(shù)運(yùn)行進(jìn)行光源陣列建模- 單參數(shù)運(yùn)行可編程模式的應(yīng)用 [用例] ? 正確地設(shè)置傅里葉變換- 傅里葉變換設(shè)置 – 實(shí)例討論 [用例] ? 設(shè)置功能光柵元件- VirtualLab Fusion技術(shù) – 理想光柵函數(shù) [技術(shù)白皮書] VirtualLab Fusion技術(shù) 文件信息 延伸閱讀 - 基于物理光學(xué)建模的點(diǎn)陣投影儀工作原理演示 - 二維非傍軸分束元超穎光柵的設(shè)計(jì)- 24000點(diǎn)隨機(jī)圖案高NA分束器的設(shè)計(jì)
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本實(shí)例介紹在一個(gè)方板上加載熱載荷，其數(shù)值符合高斯分布函數(shù)。 高斯分布簡單介紹： 二維高斯分布表達(dá)式和函數(shù)曲線如下。 A是幅值，x。y。是中心點(diǎn)坐標(biāo)，σx σy是方差，圖示如下，A = 1, xo = 0, yo = 0, σx = σy = 1 學(xué)過概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的同學(xué)對(duì)這些都回憶起了伐~？ 下面直接查看加載后的效果 是不是很神奇啊？ 下面奉上操作步驟和視頻教程↓ 大致步驟是：在SW中建模導(dǎo)入到WB中，然后啟動(dòng)ANSYS經(jīng)典界面，用函數(shù)編輯器編輯高斯函數(shù)，然后保存函數(shù)。復(fù)制log文件中函數(shù)編輯的命令流，然后在WB中添加commands 粘貼之前復(fù)制的函數(shù)編輯命令流語句，最后再添加一條載荷加載語句。 SF,A,HFLUX,%H3%（其中SF為面加載命令，A指節(jié)點(diǎn)集名稱（在WB中用create named selection命令生成），HFLUX指加載類型為熱流密度，%H3%指加載的函數(shù)表達(dá)式存放文件名為H3） 注意： commands命令添加到workbench之后，仔細(xì)閱讀commands命令如下兩行，清楚當(dāng)前的單位制，任何需要單位的數(shù)據(jù)(如質(zhì)量) 被認(rèn)為是處于一致的求解器單位制系統(tǒng)中。 ! Active UNIT system in Workbench when this object was created: Metric (mm, kg, N, s, mV, mA) ! NOTE: Any data that requires units (such as mass) is assumed to be in the consistent solver unit system. 更多內(nèi)容，請(qǐng)關(guān)注公眾號(hào)：ANSYS有限元仿真
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高斯光源圖2

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高斯光源關(guān)于ansys workbench 高斯移動(dòng)光源加載的問題？光源特殊光源光源設(shè)計(jì)光源建模 高斯光源高斯光源吸收comsol高斯光源脈沖激光高斯光源如何在virtuallab fusion中使用可編程光源及示例（高斯光束）本案例介紹在一個(gè)高斯脈沖激光光源溫度場的模擬

高斯光源的最新內(nèi)容

圖 1.簡易激光光束（高斯00模）規(guī)格 例2.像散高斯光束 “像散高斯光束”光源提供了一個(gè)更加實(shí)際的模型。大多數(shù)半導(dǎo)體激光遭受像散：束腰的x和y分量沿軸位移。在折射率型波導(dǎo)中的激光器，位移一般是2-8μm。在增益型波導(dǎo)中的激光器中，位移一般約為40μm。通過指定x和y的發(fā)散角和焦點(diǎn)的距離，可以模擬像散。該光源類型也允許光線在離束腰某些距離處產(chǎn)生，以獲得更大的精度。
如圖1所示，系統(tǒng)參數(shù)如下：光源是高斯光源 束腰直徑 8 mm，也就是束腰半徑 4 mm 波長 532 nm DOE器件尺寸 8 mm × 8 mm 目標(biāo)平面位于DOE后方 200 mm 目標(biāo)是看目標(biāo)面上能不能得到 3×3 點(diǎn)陣分布 這次我們驗(yàn)證的是一個(gè)很經(jīng)典的
采用 FDTD 軟件完成建模，設(shè)置六個(gè)偏振方向不同的線偏振高斯光源，分別對(duì)應(yīng)照射六組金屬狹縫，搭建完整的仿真測試體系。 圖1 FDTD軟件中的建模效果圖 研究設(shè)置三組仿真工況：Case1 中所有光源初始相位為 0，生成標(biāo)準(zhǔn)六邊形光學(xué)斯格明子，呈現(xiàn)典型的奈爾型電場、布洛赫型磁場分布。
案例設(shè)置與操作 模型構(gòu)建 基于 OAS 軟件三維建模與相干光仿真能力搭建全息光路模型，選用高斯相干光源，經(jīng)分束元件形成物光與參考光支路。 物光經(jīng)擴(kuò)束準(zhǔn)直照射物體后攜帶信息抵達(dá)記錄面，參考光經(jīng)角度調(diào)控與物光形成穩(wěn)定干涉場。軟件調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)元件庫與材料數(shù)據(jù)庫，精準(zhǔn)配置膜層、偏振、光敏介質(zhì)參數(shù)，模型幾何結(jié)構(gòu)與光學(xué)特性與實(shí)際工程裝置高度一致。
光源與探測器設(shè)置 在軟件光源模塊中創(chuàng)建高斯光束光源，精準(zhǔn)匹配實(shí)際激光器輸出模式，設(shè)定束腰半徑、光軸方向與能量分布。于系統(tǒng)出射端設(shè)置近場光斑探測器、遠(yuǎn)場發(fā)散角探測器與波前探測器，同步采集光束直徑、發(fā)散角、能量分布及波前畸變數(shù)據(jù)，排除環(huán)境噪聲與無效信號(hào)干擾，保障結(jié)果準(zhǔn)確性。 分析優(yōu)化 執(zhí)行序列光線追跡，生成三維光路追跡圖與光束傳播動(dòng)畫，直觀呈現(xiàn)擴(kuò)束、準(zhǔn)直全過程。
二維叉形光柵結(jié)構(gòu)，由x和y叉形光柵疊加形成 建模過程 在VirtualLab Fusion中新建光路，添加高斯光源（Gaussian Wave），波長設(shè)置為532nm，束腰半徑設(shè)置為100μm。
在這個(gè)案例中光源為單模光纖輸出的高斯光源，波長1064nm，束寬為3.3μm. 通過疊加準(zhǔn)直透鏡透過率函數(shù)和軸錐鏡透過率函數(shù)生成HOE的結(jié)構(gòu)，利用探測器探查后方光場的分布。 圖1. HOE產(chǎn)生具有長焦深的貝塞爾光束 建模過程 光路編輯器如圖2所示，HOE放置在光源后方1.5mm位置，在HOE后700μm處放置了一個(gè)探測平面。
03/先驗(yàn)分布與邊緣概率密度 為避免重構(gòu)過程的盲目性，BCS引入廣義高斯分布作為未知光源信號(hào)的先驗(yàn)信息：通過“先驗(yàn)方差向量”，我們可以精準(zhǔn)控制光源信號(hào)中每個(gè)元素的分布特征，給重構(gòu)過程加上“貼合光刻場景的合理約束”——這讓光源信號(hào)的恢復(fù)不再是隨機(jī)嘗試，而是更貼合實(shí)際工藝屬性的定向優(yōu)化。
本用例演示了Ince高斯模式光源的功能，該功能可用于在光學(xué)系統(tǒng)中包含這些模式。
此案例展示了VirtualLab Fusion中的Ince高斯光束光源，并展示了如何定義單個(gè)模式。 如何訪問Ince高斯模式光源？ 您可以在光源/基本光源模型部分的光學(xué)設(shè)置中訪問Ince高斯模式光源。 級(jí)次定義 - 偶次多項(xiàng)式 級(jí)次定義 - 奇次多項(xiàng)式 尺寸 用戶可以通過設(shè)置模式的束腰半徑來確定場的大小和發(fā)散度。