光束傳輸分析的案例
RP Fiber Power 單模光纖內光束的特性(光束的傳輸特性)
文件：Launching light into a single-mode fiber .fpw
研究非理想的入射條件下，單模光纖內多光束的傳輸特性。設定入射光為高斯型（不完全匹配光纖的導波模式），離軸入射，并具有一定的入射角。根據以上計算的光纖模式，用戶還需計算入射效率，采用多個光束傳輸，即可分析光纖內的傳輸特性。
圖1為yz平面的場振幅分布，可觀察到入射光如何進入包層的過程。
圖2為入射效率與初始光束半徑的函數關系。
來自武漢墨光微信公眾號
RP Fiber Power 光纖激光器及激光器設計軟件—單模光纖內光束的特性(光束的傳輸特性)
研究非理想的入射條件下，單模光纖內多光束的傳輸特性。設定入射光為高斯型（不完全匹配光纖的導波模式），離軸入射，并具有一定的入射角。根據以上計算的光纖模式，用戶還需計算入射效率，采用多個光束傳輸，即可分析光纖內的傳輸特性。
圖1為yz平面的場振幅分布，可觀察到入射光如何進入包層的過程。
圖2為入射效率與初始光束半徑的函數關系。
RP Fiber Power 主動調Q Nd :YAG激光器，光束傳輸特性
該范例數值模擬光束的傳輸。結論表明，影響增益分布，雖然通常不嚴重，但已發生諧振模式耦合。
圖形如下：
圖1為功率與光束半徑隨時間的變化。在每次往返后自動存儲相應數據。（運行其它圖形還需先獲得該圖形）
圖2為脈沖產生后，釹離子激發的空間分布。
圖3為脈沖產生過程中，光束分布的變化。
若用戶設置變量L_air（晶體與端面反射鏡）達25mm，（取代20mm，或30mm），諧振模式耦合占主導，嚴重改變輸出結果，影響增益分布。
了解更多說明，詳見網頁版：http://www.rp-photonics.com/fiberpower_qs_yag_bp.html.
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展開 高效偏振無關傳輸光柵的分析與設計
根據文獻[T.Clausnitzer等人，Proc.SPIE 5252，174-182（2003）]中報道的概念，我們展示了如何嚴格分析光柵的偏振相關特性，以及如何使用參數優化設計具有高衍射效率的偏振無關光柵。
設計任務
光柵光學裝置
偏振分析器
優化
參數運行
關于光柵周期選擇的考慮
偏振相關衍射特性
偏振相關衍射特性
偏振相關衍射特性
固定周期二維參數優化
二維參數優化——設計#1
二維參數優化——設計#2
制造公差分析
變光柵周期三維參數優化
制造公差分析
VirtualLab Fusion 技術
文件信息
更多閱覽
- 超稀疏介質納米線柵偏振器
- 納米柱超表面構建塊的嚴格分析
- 傾斜光柵的參數優化及公差分析
- 偏振分析器
- 利用界面配置光柵結構
展開 
FRED 應用：光束足跡分析
簡介
當一個分析請求執行時，重要的是記住在FRED中的分析面只是在光線追跡結束后的后處理(過濾)光線。在光線追跡的過程中，它們不收集光線信息，無論光線的軌跡是否穿過分析網格。那么問題來了，“如何分析在光線追跡的過程中光線穿過光學空間的光場？”
一種選擇是使用FRED探測器實體(Detector Entity)結構。探測器實體與分析面類似，不過它們可以放在任何光學空間，而且可以在光線追跡的過程中動態地收集光線信息(即光線穿過它們的收集網格)。目前，探測器實體對于相干或偏振光不起作用，只可以執行輻照度、照度和彩色圖像的分析。
盡管FRED沒有一個內置的“光束足跡分析”程序，但我們將在FRED中使用探測器實體結構來實現類似的功能。
設置計算
文章使用如下圖像所示的光學系統。我們的目的是分析沿著如下所示的光路多個平面的處的光束足跡。
為了捕捉在光線追跡中光線透過每個我們感興趣平面的足跡，我們將會使用FRED中的探測器實體結構。探測器實體是一種分析節點的類型，它可以在光線追跡中與光線相互作用，可以定義多種多樣的形狀。光線相互作用，與光線濾光(一個后追跡過程)截然相反，使探測器實體能夠在任何光學空間任何時間動態地收集數據。探測器實體本身能收集三個不同時間的數據：在光線追跡中(即，使用在追跡中任何時刻與探測器實體相交的光線)，剛好在光線追跡后(即，“終止”在探測器實體上的光線)，或者根據請求(即，請求時“在”探測器實體上的光線)。在一個具有和探測器實體相同名字的分析結果節點中，對于每個探測器實體來說，光線面元的結果對用戶來說是可獲得的。記住，因為探測器實體在光線追跡中時是交叉的，您不應該放置一個探測器實體與結構中的其他表面重合。
展開 FRED 應用：光束足跡分析
我們的目的是分析沿著如下所示的光路多個平面的處的光束足跡。
設置計算
盡管FRED沒有一個內置的“光束足跡分析”程序，但我們將在FRED中使用探測器實體結構來實現類似的功能。
一種選擇是使用FRED探測器實體(Detector Entity)結構。探測器實體與分析面類似，不過它們可以放在任何光學空間，而且可以在光線追跡的過程中動態地收集光線信息(即光線穿過它們的收集網格)。目前，探測器實體對于相干或偏振光不起作用，只可以執行輻照度、照度和彩色圖像的分析。
當一個分析請求執行時，重要的是記住在FRED中的分析面只是在光線追跡結束后的后處理(過濾)光線。在光線追跡的過程中，它們不收集光線信息，無論光線的軌跡是否穿過分析網格。那么問題來了，“如何分析在光線追跡的過程中光線穿過光學空間的光場？”
簡介
與該文檔對應的示例文件有5個平面探測器實體，位于系統中我們感興趣的平面上。這些探測器實體位于對象樹的分析面文件夾中，如下圖所示。
為了捕捉在光線追跡中光線透過每個我們感興趣平面的足跡，我們將會使用FRED中的探測器實體結構。探測器實體是一種分析節點的類型，它可以在光線追跡中與光線相互作用，可以定義多種多樣的形狀。光線相互作用，與光線濾光(一個后追跡過程)截然相反，使探測器實體能夠在任何光學空間任何時間動態地收集數據。
展開 FRED 應用：光束足跡分析
簡介
當一個分析請求執行時，重要的是記住在FRED中的分析面只是在光線追跡結束后的后處理(過濾)光線。在光線追跡的過程中，它們不收集光線信息，無論光線的軌跡是否穿過分析網格。那么問題來了，“如何分析在光線追跡的過程中光線穿過光學空間的光場？”
一種選擇是使用FRED探測器實體(Detector Entity)結構。探測器實體與分析面類似，不過它們可以放在任何光學空間，而且可以在光線追跡的過程中動態地收集光線信息(即光線穿過它們的收集網格)。目前，探測器實體對于相干或偏振光不起作用，只可以執行輻照度、照度和彩色圖像的分析。
盡管FRED沒有一個內置的“光束足跡分析”程序，但我們將在FRED中使用探測器實體結構來實現類似的功能。
設置計算
文章使用如下圖像所示的光學系統。我們的目的是分析沿著如下所示的光路多個平面的處的光束足跡。
為了捕捉在光線追跡中光線透過每個我們感興趣平面的足跡，我們將會使用FRED中的探測器實體結構。探測器實體是一種分析節點的類型，它可以在光線追跡中與光線相互作用，可以定義多種多樣的形狀。光線相互作用，與光線濾光(一個后追跡過程)截然相反，使探測器實體能夠在任何光學空間任何時間動態地收集數據。探測器實體本身能收集三個不同時間的數據：在光線追跡中(即，使用在追跡中任何時刻與探測器實體相交的光線)，剛好在光線追跡后(即，“終止”在探測器實體上的光線)，或者根據請求(即，請求時“在”探測器實體上的光線)。在一個具有和探測器實體相同名字的分析結果節點中，對于每個探測器實體來說，光線面元的結果對用戶來說是可獲得的。記住，因為探測器實體在光線追跡中時是交叉的，您不應該放置一個探測器實體與結構中的其他表面重合。
展開 RP 系列激光分析設計軟件 | 光束質量
光束質量的測量
根據 ISO 標準11146，光束質量因子 M2 可通過擬合程序計算，擬合程序適用于測量到的光束半徑沿傳播軌跡的演變(所謂的焦散線，見圖2)。為了獲得正確的結果，必須遵守許多規則，例如，光束半徑的精確定義和數據點的放置。
圖1:根據測量的焦散計算光束質量。
黑色數據點是擬合過程中使用的的數據點，而灰色數據點被忽略。(根據 ISO 標準11146，需要均衡選擇數據點，其中一些數據點靠近束腰，另一些數據點離束腰足夠遠。)
市面上有一些光束輪廓儀，可以在幾秒鐘內自動進行光束質量測量。它們通常以測量在不同位置的光束輪廓。基于不同測量原理的光束輪廓儀，例如 CCD 和 CMOS 相機或旋轉刀口或狹縫，在光束半徑和光功率的允許范圍、波長范圍、對偽影的靈敏度等方面有很大差異。例如，狹縫或刀口掃描儀通常可以處理比相機更高的功率，并能精確地處理近似高斯形狀的光束，而基于相機的系統通常更適合復雜的光束形狀。對于功率隨時間變化的光束，例如對于 Q 開關激光器的輸出，其他問題也開始起作用。這時有必要使快門與激光脈沖同步。
可以使用空間光調制器來代替通過光束移動探測器，以避免任何移動部件。
另一種測量方法是通過模式匹配的無源光學諧振器或波前傳感器進行傳輸，例如 Shack–Hartmann 波前傳感器。這樣，只需要在單個平面上進行分析，就能全面鑒定激光束的特性。
展開 利用Q2D分析傳輸線的串擾
利用Q2D分析互容和互感的變化趨勢及電磁場分布：
2.1、線間距的影響
隨著間距增大，互感和互容變弱，3倍線寬后，變弱趨勢變緩；觀察電磁場分布，離的越近，到達受害線的電力線和磁力線的數目越多，3倍線寬后，明顯到達受害線的電力線和磁力線數目減小。
2.2、增大線寬W能否減小串擾？
從互容和互感的值比較來看，的確增大線寬可以一定程度上減小互容和互感，注意要保持阻抗都為50ohm比較才有意義。
線寬加寬后電場E幅度對比：
明顯線寬加寬后，在攻擊線處的電場幅度要小，類似于平行板電容器，面積越大，對電場的束縛越大，電場越不容易往外傳播；
線寬加寬后磁場H幅度對比：
為什么磁場的幅度變化不大？因為磁場是沿著信號路徑畫圈圈的，加大線寬對信號路徑的回路大小幾乎沒有影響。
特別注意：雖然增大線寬可以減小互容和互感，但是從下面表格數據對比可以看出，互容和互感值變化平緩，即增大線寬可以減輕串擾，然而改善效果有限。
2.3 添加防護布線是否有用？
增加防護布線（短路）可以減小傳輸線間的互容和互感，尤其是線間距越大，效果越好；
添加防護布線后電場分布：
因為電場總是由高電壓向低電壓，由正電荷向負電荷移動，添加防護布線后，有部分電力線會回歸到中間的GND上，到達攻擊線上的電力線就少，串擾自然也就減弱了。
展開 VirtualLab Fusion應用：衍射光束擴散器產生LightTrans標識的設計與分析
從優化的4臺階相位傳輸函數中得到的結果
通過使用IFTA的調整選項，4臺階設計可以顯著優化。
想了解更多信息，請參見附錄。
有光闌阻擋雜光的最終系統
附錄
扭曲的設計圖案的準備
測試仿真的系統調整
優化四臺階相位傳輸函數
設計是以犧牲均勻性為代價優化的，但這是可以忽略的，可以從下面的結果中看到，并在下一張幻燈片中解釋。
不同均勻性誤差下的散斑差異的說明
對于衍射擴散器元件，均勻性誤差通常不是那么重要。下面的圖顯示了IFTA和斑點系統的仿真結果，這說明了不太均勻的工作處理不會產生明顯不同的散斑模式。
實際產生的強度紋理由理論最小值和最大值之間的值表示，這是由所有涉及的重疊光束的理想的相消和理想的相長干涉（具有隨機相位值）造成的。灰色的圖顯示了一個（紅色的）目標點與其相鄰點的重疊。
當然，在設計中臺階設置不同，導致不同的均勻性誤差，結果也會有所不同。但是由于在IFTA過程中相同的起點（初始傳輸），產生的散斑形狀仍然可以很好地比較。
這些圓圈對應于1/e2的直徑。
因此，這種比較給了具有不同均勻性誤差的散斑現象的代表性紋理。
展開 2023重磅光學硬件儀器推薦：Beamfiler Basic光束質量分析儀
光研科技自主研發的光束質量分析儀可實現激光光斑檢測及測試應用。為客戶提供定制光束質量分析一體化設計解決方案，并支持多應用開發。光束質量分析儀裝置一體化設計，配套衰減方案設計，支持實時曝光及增益調節。適用半導體激光器，固體激光器，光纖激光器，超快激光器，激光測距等領域。目前已作為成熟產品在市場推廣，性價比高，得到大量客戶認同。現公司研發部可根據客戶不同需求進行模塊化定制。
Beamfiler 是一款用于Windows 系統的激光光束分析產品，我們將Beamfiler Basic型號的光束質量分析儀重磅推薦給大家。完整產品目錄獲取，咨詢及訂購方式：（電話和微信號碼：15172359028）
Beamfiler Basic型號
性能特點：
本產品像素大小3.45μm
光斑檢測直徑范圍34.5μm~7mm
標配磁吸衰減，方便操作，可選更高功率衰減配置，功率范圍可達1000W.
支持手動和自動實時曝光及增益調節
高性價比，可代替進口激光光束質量分析儀，實現激光光斑檢測及測試應用
典型應用：
需要對激光光斑形狀進行檢測得場合，如激光生產，維護以及激光應用；
光學器件質量檢查；
激光腔鏡調整；
外光路準直；
光纖對準耦合分析等。
產品參數：
軟件功能介紹
展開 
Moldex3D模流分析iSLM之支援超文本傳輸安全協定
支持超文本傳輸安全協議 ( Https ) ( Support Https Protocol )
當您拜訪使用 HTTPS ( 安全聯機 ) 的網站，網站服務器會使用憑證向瀏覽器（像是 Chrome）證明網站的身分。任何人都可以為選定的網站創造一個憑證來表明網站的身分。
若要啟動 iSLM HTTPS 安全聯機，使用者必須購買SSL憑證并施加至 iSLM Startup Tool。
注意：請參照 【引言 > 大量上傳項目工具】 章節以獲取更多關于“ iSLM Startup Tool ” 的信息
1. HTTPS 憑證設定流程 (HTTPS Execution Process)
以下的內容將會介紹如何啟動 iSLM HTTPS 安全聯機。
?Step 1：在 Moldex3D > iSLM 文件夾底下再自行創建 ” certs ” 的文件夾，并將申請憑證放進該文件夾中。
?Step 2：開啟 iSLM StartUp Tool，并點擊 Configure > Machine > Update ，出現 SetMachine – upd 窗口。
?Step 3：在 Elastic 的下拉式選單中選擇” ture ”，并在 Elastic Host 處填入 domain name，完成后點擊右下角 Save 送出。
注意 ： domain name 的范例為 ” www.example.com ”
?Step 4：點擊 Configure > Service > Update ，出現 SetService – upd 窗口。
展開 ENGEL sim link數據接口實現模流分析和射出機之間的直接數據傳輸
導入功能
是一個反向的數據傳輸，能將真實生產機器的工藝數據集和信號進行格式轉換后，傳輸回模流分析軟件。通過這種反饋，模流分析工程師可以檢查其模擬仿真的質量，對比壓力曲線，并進一步積累專業知識。
在當前版本中，sim link與兩種模流分析軟件配合使用，即Autodesk的Moldflow和Simcon的Cadmould。數據接口與ENGEL CC200和CC300射出機兼容，無需額外軟件或硬件。
數據安全具有高優先級
在ENGEL e-connect客戶門戶中，機器庫可自動顯示所有適用sim link數據接口的射出機。已經生成的工藝數據集和測量結果可在“sim link Data Store”中輕松管理和調用。
在sim link的開發過程中，數據安全是一個關鍵點。敏感數據如CAD文件或關于整個模擬項目的信息會保留在用戶本地，無需上傳至ENGEL sim link。只有必要的參數和設置會通過接口進行傳輸，數據傳輸的整個過程對用戶來說是完全透明的。
模流分析軟件和e-connect客戶門戶之間的數據交換是通過一個本地客戶端來實現的，即“sim link interface”。在修改或導入生產數據后，將附上額外的元信息，其記錄了數據的來源以及相關操作的邊界條件，例如射出機類型或螺桿直徑。
sim link生成的初始工藝設置建議可通過多種方式傳輸至射出機。可通過公司網絡傳輸數據，例如網盤或MES，也可通過互聯網。如果機器沒有聯網，也可使用U盤。
避免產生修模費用
ENGEL及合作伙伴Oerlikon HRSflow和Borealis，在實踐中對sim link進行了廣泛測試。這個測試使用的是一套3穴的模具，流道為8個伺服針閥熱嘴的全熱流道系統。
展開 VirtualLab Fusion應用：衍射光束擴散器產生LightTrans標識的設計與分析
有光闌阻擋雜光的最終系統
附錄
扭曲的設計圖案的準備
測試仿真的系統調整
優化四臺階相位傳輸函數
設計是以犧牲均勻性為代價優化的，但這是可以忽略的，可以從下面的結果中看到，并在下一張幻燈片中解釋。
不同均勻性誤差下的散斑差異的說明
對于衍射擴散器元件，均勻性誤差通常不是那么重要。下面的圖顯示了IFTA和斑點系統的仿真結果，這說明了不太均勻的工作處理不會產生明顯不同的散斑模式。
實際產生的強度紋理由理論最小值和最大值之間的值表示，這是由所有涉及的重疊光束的理想的相消和理想的相長干涉（具有隨機相位值）造成的。灰色的圖顯示了一個（紅色的）目標點與其相鄰點的重疊。
當然，在設計中臺階設置不同，導致不同的均勻性誤差，結果也會有所不同。但是由于在IFTA過程中相同的起點（初始傳輸），產生的散斑形狀仍然可以很好地比較。
這些圓圈對應于1/e2的直徑
因此，這種比較給了具有不同均勻性誤差的散斑現象的代表性紋理。
展開 RP 系列激光分析設計軟件 | 光束吸收裝置
光束吸收裝置
在各種情況下，都會有一束光（通常是激光束）是暫時或始終不需要的，因此需要被阻擋，例如,出于激光安全的原因。為此，可以使用某種安全吸收光功率的光束吸收器。與光束快門不同的是，光束吸收裝置不能被關閉，為了再次釋放這個光束，需要移除該裝置。
需要光束吸收裝置的一些典型情況：
當某種泵浦激光器向另一個設備(例如，鈦藍寶石激光器或OPO)發射光束時，需要暫時在沒有泵浦光的情況下工作(例如，清潔一些鏡子)，可以在設備之間插入光束吸收器(而不是關閉泵浦激光器)。
人們可能需要永久阻擋由寄生反射或透射產生的光束。例如，由于高循環的腔內功率，即使高功率激光器中的高反射鏡也可以傳輸大量的光功率。這種寄生光束可能導致激光危害或其他問題，例如一些激光鏡的支架的升溫，從而導致熱致失準。
一些光學設備會產生不需要的光束。例如，聲光偏轉器的非衍射光束或可變光衰減器中偏振器的輸出之一可能需要被吸收。
一種用于非常高功率水平的光束快門可以通過光束吸收器和可移動反射鏡的組合來實現，其可移動反射鏡到光路中，來實現光束進入吸收器。
光束吸收裝置的功能和類型
光束吸收器最重要的功能也許是避免任何光線沿其正常路徑傳播。只需一個簡單的光束阻擋裝置就能實現這一目的，例如，一個帶有黑色涂層(吸收涂層，如陽極氧化鋁)的金屬部件，可能還有一些冷卻管（fingers）。
在某些情況下，強烈抑制任何反射和反向散射光也很重要。例如，在激光安全性方面，即使來自千瓦激光束的散射光的最小部分也可能存在問題。那么簡單的光束阻擋器可能就不夠用了。因此，開發出了更多的具有更復雜設置的束流阱器件。例如，可以有一個光束被發射到其中的錐形黑色部分。盡管有吸收涂層，大多數被反射或散射的光到達黑色錐體的其他部分。
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