光束模式仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
光束模式仿真的實例教程
案例97.01
此案例演示了如何設計一個衍射光束整形器來將高斯激光束重塑到donut模式。
1.建模任務
建議在開始這個案例之前，完成案例LBS.001
照明光束參數
波長：632.8nm
激光光束直徑（1/e2）：1mm
期望輸出場參數
直徑：0.5mm
效率：>95%
SNR：>30dB
2. 生成Donut模式
?Source→Basic Source Models→Gaussian Wave對話框可以用于生成donut模式。
?模式系統必須選擇Laguerre Gaussian Mode。
?模式級次必須設置為（0×1）。
3. 生成設計文檔
?點擊Start→Diffractive Optics→Diffractive Beam Shaper...來生成設計文檔。
?將入射場和信號場還有所有參數設置如左圖。
4.設計文檔
?第一步，使用幾何光束整形方法來計算光束整形透過率函數。
?分離類型選為旋轉對稱。
5. 光束整形傳輸
?光束整形的透過率函數可以由幾何光學方法來計算。
?透過率函數作為波動光學優化的起點。
?若在透過率函數中心添加一個渦旋相位，將增加donut模式的焦點深度和對比度。
6. 生成相位渦旋
?相位渦旋可以通過Functions→Single Phase Dislocation菜單選項生成。
?將相位渦旋的孔徑直徑與透過率函數的直徑一致。
展開 案例97.01
此案例演示了如何設計一個衍射光束整形器來將高斯激光束重塑到donut模式。
1.建模任務
建議在開始這個案例之前，完成案例LBS.001
照明光束參數
波長：632.8nm
激光光束直徑（1/e2）：1mm
期望輸出場參數
直徑：0.5mm
效率：>95%
SNR：>30dB
2. 生成Donut模式
? Source→Basic Source Models→Gaussian Wave對話框可以用于生成donut模式。
? 模式系統必須選擇Laguerre Gaussian Mode。
? 模式級次必須設置為（0×1）。
3. 生成設計文檔
? 點擊Start→Diffractive Optics→Diffractive Beam Shaper...來生成設計文檔。
? 將入射場和信號場還有所有參數設置如左圖。
4.設計文檔
? 第一步，使用幾何光束整形方法來計算光束整形透過率函數。
? 分離類型選為旋轉對稱。
5. 光束整形傳輸
? 光束整形的透過率函數可以由幾何光學方法來計算。
? 透過率函數作為波動光學優化的起點。
? 若在透過率函數中心添加一個渦旋相位，將增加donut模式的焦點深度和對比度。
6. 生成相位渦旋
? 相位渦旋可以通過Functions→Single Phase Dislocation菜單選項生成。
? 將相位渦旋的孔徑直徑與透過率函數的直徑一致。
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此案例演示了如何設計一個衍射光束整形器來將高斯激光束重塑到donut模式。
1.建模任務
建議在開始這個案例之前，完成案例LBS.001
照明光束參數
波長：632.8nm
激光光束直徑（1/e2）：1mm
期望輸出場參數
直徑：0.5mm
效率：>95%
SNR：>30dB
2. 生成Donut模式
?Source→Basic Source Models→Gaussian Wave對話框可以用于生成donut模式。
?模式系統必須選擇Laguerre Gaussian Mode。
?模式級次必須設置為（0×1）。
3. 生成設計文檔
?點擊Start→Diffractive Optics→Diffractive Beam Shaper...來生成設計文檔。
?將入射場和信號場還有所有參數設置如左圖。
4.設計文檔
?第一步，使用幾何光束整形方法來計算光束整形透過率函數。
?分離類型選為旋轉對稱。
5. 光束整形傳輸
?光束整形的透過率函數可以由幾何光學方法來計算。
?透過率函數作為波動光學優化的起點。
?若在透過率函數中心添加一個渦旋相位，將增加donut模式的焦點深度和對比度。
6. 生成相位渦旋
?相位渦旋可以通過Functions→Single Phase Dislocation菜單選項生成。
?將相位渦旋的孔徑直徑與透過率函數的直徑一致。
展開 有以下三種工具可在 OpticStudio 的序列模式中模擬高斯光束傳播：
基于光線的方式
近軸高斯光束分析
物理光學傳播
本系列的三篇文章旨在介紹如何創建一個高斯激光光源、如何分析光束通過光學系統時的傳播和如何使用上述三種方式優化至最小光斑。
文件：Fiber launch
該程序模擬了幾種導波模式下光纖內光束的傳輸特性。采用高斯光束入射，可與纖芯偏移，也可相對光纖軸向傾斜入射。此程序計算了所有模式的振幅分布，也可有效計算光纖輸出端的強度分布。除各輸出模式功率的計算之外，也可獲得以下圖形：
圖1為各導波模式的功率與入射光束位置的關系。
圖2為個導波模式的功率與光束斜入射角的關系。
圖3為給定光束偏移量下輸出光束的強度分布。
圖4為給定光束斜入射角下輸出光束的強度分布。
來自武漢墨光微信公眾號
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1. 建模任務
堆棧結構
2. 建模過程
2.1使用TechWiz Layout繪制各層掩模版平面圖
2.2創建堆棧結構，并生成3D結構
2.3 使用TechWiz LCD 3D進行各項參數計算
3. 結果分析
3.1 LC分析
液晶指向矢分布（*.dat文件）
二維截面提取
3.2光學分析
透過率圖（5.5v
激光二極管準直鏡案例分析
簡介
激光二極管因發射面物理尺寸限制，輸出光束發散角較大，嚴重制約其在激光測距、光通信等需遠距離傳輸或精確聚焦場景的應用。本項目旨在通過 OAS 光學軟件構建仿真模型，設計一款適配 0.635μm 波長的準直鏡系統，將發散光束轉換為平行光束，核心指標為降低遠場發散角以提升光束準直性，為后續工業應用提供光學設計依據。
案例設置與操作
賀文俊，歐陽名釗，王?洋，鄭?陽，常艷賀
（長春理工大學?光電工程學院，吉林?長春?130022）
摘要：“物理光學”課程是一門理論性強、內容抽象、晦澀難懂的專業基礎課，為了增強學生的學習效果，主要探索了基于虛擬仿真的“物理光學”線上線下混合式教學的改革。基于VirtualLab Fusion光學仿真平臺，建立了虛擬仿真可視化教學資源，探索了線上線下混合式教學的設計，挖掘了課程中蘊含的思想政治教育價值
賀文俊，歐陽名釗，王?洋，鄭?陽，常艷賀
（長春理工大學?光電工程學院，吉林?長春?130022）
摘要：“物理光學”課程是一門理論性強、內容抽象、晦澀難懂的專業基礎課，為了增強學生的學習效果，主要探索了基于虛擬仿真的“物理光學”線上線下混合式教學的改革。基于VirtualLab?Fusion光學仿真平臺，建立了虛擬仿真可視化教學資源，探索了線上線下混合式教學的設計，挖掘了課程中蘊含的思想政治教育價值
剪切干涉案例分析
簡介
剪切干涉技術作為波前檢測領域的關鍵手段，憑借無需參考光路、結構緊湊、抗干擾能力強等優勢，在高精度光學系統裝調、激光光束質量評估及微納結構檢測中占據重要地位。OAS 光學軟件作為集成化的光學系統設計與仿真平臺，可通過三維建模、光線追跡及物理光學分析等功能，實現剪切干涉過程的全流程化模擬，為技術方案驗證與參數優化提供高效解決方案。
案例設置與操作
1. 建模任務
堆棧結構
2. 建模過程
2.1使用TechWiz Layout繪制各層掩模版平面圖
2.2創建堆棧結構，并生成3D結構
2.3 使用TechWiz LCD 3D進行各項參數計算
3. 結果分析
3.1 LC分析
液晶指向矢分布（*.dat文件）
二維截面提取
數據提取
3.2光學分析
案例97.01
此案例演示了如何設計一個衍射光束整形器來將高斯激光束重塑到donut模式。
1.建模任務
建議在開始這個案例之前，完成案例LBS.001
照明光束參數
波長：632.8nm
激光光束直徑（1/e2）：1mm
期望輸出場參數
直徑：0.5mm
效率：>95%
案例97.01
此案例演示了如何設計一個衍射光束整形器來將高斯激光束重塑到donut模式。
1.建模任務
建議在開始這個案例之前，完成案例LBS.001
照明光束參數
波長：632.8nm
激光光束直徑（1/e2）：1mm
期望輸出場參數
直徑：0.5mm
效率：>95%
模式選擇耦合器（MSC）使用的是一根單模光纖和一個少模光纖。若在耦合區中，SMF中基模的傳輸常數β01與FMF中某一高階模式的傳輸常βmn數接近，則這兩個模式就能相互轉換。以單模光纖和少模光纖構成的非對稱型模式選擇耦合器為模型，利用光束傳播法的Rsoft仿真軟件演示在所設計參數下的能量傳輸情況。
首先，進入RSoft CAD-Layout，點擊左上角的“New Circuit”按鈕，新建仿真文件
