飛秒脈沖聚焦仿真的案例
利用高NA離軸拋物面鏡聚焦飛秒脈沖
摘要
為了充分表征超短脈沖的聚焦行為，必須考慮不同的電磁特性。這不僅包括空間分布，時間/頻譜分布，矢量效應，還包括所有上述因素之間可能的耦合。以高NA拋物面鏡聚焦10fs脈沖為例，在VirtualLab中對其聚焦過程進行建模，并對其時空特性進行了研究。
建模任務
如何計算焦平面上的輸出脈沖，包括所有矢量場分量的光譜/時間剖面和焦斑的空間分布？
輸入脈沖
- 持續時間10fs (FWHM)
- 載波波長 800nm
- 光束直徑 7mm
- x方向線偏振
結果
結果
結果
文件信息
展開 利用高NA離軸拋物面鏡聚焦飛秒脈沖
摘要
為了充分表征超短脈沖的聚焦行為，必須考慮不同的電磁特性。這不僅包括空間分布，時間/頻譜分布，矢量效應，還包括所有上述因素之間可能的耦合。以高NA拋物面鏡聚焦10fs脈沖為例，在VirtualLab中對其聚焦過程進行建模，并對其時空特性進行了研究。
建模任務
如何計算焦平面上的輸出脈沖，包括所有矢量場分量的光譜/時間剖面和焦斑的空間分布？
輸入脈沖
- 持續時間10fs (FWHM)
- 載波波長 800nm
- 光束直徑 7mm
- x方向線偏振
結果
結果
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文件信息
展開 利用高NA離軸拋物面鏡聚焦飛秒脈沖
為了充分表征超短脈沖的聚焦行為，必須考慮不同的電磁特性。這不僅包括空間分布，時間/頻譜分布，矢量效應，還包括所有上述因素之間可能的耦合。以高NA拋物面鏡聚焦10fs脈沖為例，在VirtualLab中對其聚焦過程進行建模，并對其時空特性進行了研究。
摘要
[VirtualLab] 利用高NA離軸拋物面鏡聚焦飛秒脈沖
摘要
為了充分表征超短脈沖的聚焦行為，必須考慮不同的電磁特性。這不僅包括空間分布，時間/頻譜分布，矢量效應，還包括所有上述因素之間可能的耦合。以高NA拋物面鏡聚焦10fs脈沖為例，在VirtualLab中對其聚焦過程進行建模，并對其時空特性進行了研究。
建模任務
如何計算焦平面上的輸出脈沖，包括所有矢量場分量的光譜/時間剖面和焦斑的空間分布？
輸入脈沖
- 持續時間10fs (FWHM)
- 載波波長 800nm
- 光束直徑 7mm
- x方向線偏振
結果
結果
結果
文件信息
展開 
VirtualLab運用：使用一個高數值孔徑離軸拋物面反射鏡對飛秒脈沖聚焦
激光系統＞飛秒脈沖建模
任務/系統描述
亮點
?飛秒脈沖傳播的高速仿真
?完全矢量分析（例如計算EZ）
說明：光源
說明：離軸拋物面反射鏡
說明：探測器
結果：3D光線追跡
結果：全矢量光場評價
由于使用高數值孔徑聚焦，初始可忽略的場分量有很大的占比。
對于載波（800nm）：
亮點
?對飛秒脈沖傳播的高速仿真
?全矢量分析
結果：光源平面的脈沖評價
結果：焦平面的脈沖評價
文件&技術信息
VirtualLab運用：經過色散海水傳播的飛秒脈沖
激光系統＞飛秒脈沖建模
任務/系統描述
亮點
對一個飛秒脈沖經過色散介質的高速仿真
→分析對脈沖形狀的影響
說明：光源（對于所有波長）
說明：光源（光譜）
說明：海水介質
說明：探測器
結果：1維場追跡
結果：2維場追跡
文件&技術信息
飛秒脈沖激光空間光場調控的微透鏡陣列制備技術進展
圖 2（b）是預先設計的3×3共計9個不同聚焦光點的能量和位置示意圖，其中點與點之間的間隔為20μm，其相對能量數值從0.6均勻變化到1。
圖2（c）ORA全息算法計算得到其相應的全息相位分布
圖 2（d）焦平面的光場能量分布
利用ORA全息算法計算得到其相應的全息相位分布如圖2（c）所示，其中最大和最小數值分別對應于-π和+π。
隨后利用S-FFT衍射積分算法對計算得到的全息相位進行光場仿真，并得到其在焦平面的光場能量分布（圖 2（d）），計算結果與設計基本保持一致，證明ORA算法可以滿足并行加工的需求。
圖 3（a）和（b）微燒蝕坑陣列
在未移動樣品位置和未改變總的激光脈沖能量的前提下，單次單脈沖直接曝光即可在石英表面得到3×3的微燒蝕坑陣列，其形貌如圖 3（a）和（b）的SEM圖所示，驗證了使用這種全息調制的方式可以僅通過單次曝光即可實現多個不同點的并行燒蝕。
圖 3（c） 9個燒蝕微坑及截面數據
當經過20%的HF溶液刻蝕樣品40 min以后，9個燒蝕的微坑都具有圓形表面輪廓，其直徑也隨著燒蝕能量的增加而增加（圖 3（c））。
沿圓的直徑提取其截面數據，定量分析其結構尺寸與燒蝕能量之間的關系，證明了利用全息光場調制技術僅通過控制不同焦點位置的能量即可以實現對微透鏡尺寸的控制，從而實現不同尺寸的石英微透鏡陣列的并行加工。
（2）單點直寫尺寸大范圍可控的微透鏡陣列
為了實現直徑和深度可控的微透鏡陣列的高效制備，如圖 4（a）所示，將經物鏡聚焦的單個焦點調制成沿光軸的多個焦點，通過調整焦點個數來對燒蝕改性深度進行控制，最終實現對微透鏡尺寸的控制。
展開 [VirtualLab] 高NA透鏡的脈沖聚焦
摘要
雖然對于大多數其他類型的光源來說，在靜態工作下通常足夠精確，但超短脈沖需要一種更精確的方法，其中要考慮到不同光譜模式之間的相關性。我們在此研究了一個脈沖通過高數值孔徑透鏡傳播后對其空間域、時域以及光場的影響。
場景
建模任務
仿真結果
仿真結果
時空研究：軸上
時空研究：離軸
時空研究：對比
時空研究：真實脈沖
VirtualLab Fusion：高NA透鏡的脈沖聚焦
摘要
雖然對于大多數其他類型的光源來說，在靜態工作下通常足夠精確，但超短脈沖需要一種更精確的方法，其中要考慮到不同光譜模式之間的相關性。我們在此研究了一個脈沖通過高數值孔徑透鏡傳播后對其空間域、時域以及光場的影響。
場景
建模任務
仿真結果
仿真結果
時空研究：軸上
時空研究：離軸
時空研究：對比
時空研究：真實脈沖
高NA透鏡的脈沖聚焦
雖然對于大多數其他類型的光源來說，在靜態工作下通常足夠精確，但超短脈沖需要一種更精確的方法，其中要考慮到不同光譜模式之間的相關性。我們在此研究了一個脈沖通過高數值孔徑透鏡傳播后對其空間域、時域以及光場的影響。
VirtualLab Fusion使用高數值孔徑透鏡進行脈沖聚焦
摘要
盡管對于大多數其他類型的光源而言，靜態近似下是足夠精確的，但對于超短脈沖來說需要更加精確的方法，其中要考慮到不同光譜模式之間的相關性。在此，我們在空間、時間與場分布上研究了該脈沖傳播通過高數值孔徑透鏡的影響。
建模任務
純空間分析：輸入場（載波λ）
純空間分析：焦平面上的場（載波λ）
空間-時間分析：輸入場（Ex分量）
空間-時間分析：焦點處（Ex分量）
空間-時間分析：焦點處（Ex和Ez分量）
時間分析：帶有載波頻率的Ex分量
走進VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion中的工作流程
?設置光源
?基本光源模型[教程視頻]
?設置組件的位置和方向
? LPD II：位置和方向[教程視頻]
?配置脈沖評估探測器
VirtualLab Fusion技術
文件信息
更多閱讀
- Femtosecond Pulse Propagation through Dispersive Seawater
- Focusing of Femtosecond Pulse by Using a high NA off Axis Parabolic Mirror
展開 
VirtualLab Fusion：使用高數值孔徑透鏡進行脈沖聚焦
摘要
盡管對于大多數其他類型的光源而言，靜態近似下是足夠精確的，但對于超短脈沖來說需要更加精確的方法，其中要考慮到不同光譜模式之間的相關性。在此，我們在空間、時間與場分布上研究了該脈沖傳播通過高數值孔徑透鏡的影響。
建模任務
純空間分析：輸入場（載波λ）
純空間分析：焦平面上的場（載波λ）
空間-時間分析：輸入場（Ex分量）
空間-時間分析：焦點處（Ex分量）
空間-時間分析：焦點處（Ex和Ez分量）
時間分析：帶有載波頻率的Ex分量
走進VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion中的工作流程
?設置光源
?基本光源模型[教程視頻]
?設置組件的位置和方向
? LPD II：位置和方向[教程視頻]
?配置脈沖評估探測器
VirtualLab Fusion技術
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- Femtosecond Pulse Propagation through Dispersive Seawater
- Focusing of Femtosecond Pulse by Using a high NA off Axis Parabolic Mirror
展開 VirtualLab：使用高數值孔徑透鏡進行脈沖聚焦
摘要
盡管對于大多數其他類型的光源而言，靜態近似下是足夠精確的，但對于超短脈沖來說需要更加精確的方法，其中要考慮到不同光譜模式之間的相關性。在此，我們在空間、時間與場分布上研究了該脈沖傳播通過高數值孔徑透鏡的影響。
建模任務
純空間分析：輸入場（載波λ）
純空間分析：焦平面上的場（載波λ）
空間-時間分析：輸入場（Ex分量）
空間-時間分析：焦點處（Ex分量）
空間-時間分析：焦點處（Ex和Ez分量）
時間分析：帶有載波頻率的Ex分量
走進VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion中的工作流程
?設置光源
?基本光源模型[教程視頻]
?設置組件的位置和方向
? LPD II：位置和方向[教程視頻]
?配置脈沖評估探測器
VirtualLab Fusion技術
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- Femtosecond Pulse Propagation through Dispersive Seawater
- Focusing of Femtosecond Pulse by Using a high NA off Axis Parabolic Mirror
展開 [VirtualLab] 使用高數值孔徑透鏡進行脈沖聚焦
摘要
盡管對于大多數其他類型的光源而言，靜態近似下是足夠精確的，但對于超短脈沖來說需要更加精確的方法，其中要考慮到不同光譜模式之間的相關性。在此，我們在空間、時間與場分布上研究了該脈沖傳播通過高數值孔徑透鏡的影響。
建模任務
純空間分析：輸入場（載波λ）
純空間分析：焦平面上的場（載波λ）
空間-時間分析：輸入場（Ex分量）
空間-時間分析：焦點處（Ex分量）
空間-時間分析：焦點處（Ex和Ez分量）
時間分析：帶有載波頻率的Ex分量
走進VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion中的工作流程
?設置光源
?基本光源模型 [教程視頻]
?設置組件的位置和方向
? LPD II：位置和方向 [教程視頻]
?配置脈沖評估探測器
VirtualLab Fusion技術
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- Femtosecond Pulse Propagation through Dispersive Seawater
- Focusing of Femtosecond Pulse by Using a high NA off Axis Parabolic Mirror
展開 使用高數值孔徑透鏡進行脈沖聚焦
盡管對于大多數其他類型的光源而言，靜態近似下是足夠精確的，但對于超短脈沖來說需要更加精確的方法，其中要考慮到不同光譜模式之間的相關性。在此，我們在空間、時間與場分布上研究了該脈沖傳播通過高數值孔徑透鏡的影響。
摘要
