相干光束建模
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
相干光束建模的實例教程
在數值模擬中，當我們將光表示為電磁場時，空間擴展光源可以用幾個無關的完全相干場來模擬，這些場具有相同的能量密度，但彼此之間有部分位移[J. Opt. Soc. Am. A 27 (9), 2010]。在快速物理光學軟件VirtualLab Fusion中，我們利用這種方法建模了一個空間擴展部分相干光源，并探討了基本場的配置和場的數量對光源的影響，然后利用該光源進行楊氏干涉實驗，通過檢測干涉條紋對比度的變化來研究光源的相干特性。
用移位基本場法建模空間擴展光源
本用例演示了如何基于楊氏干涉實驗，實現Tervo等人報道的移位基本場法[J. Opt. Soc. Am. A 27 (9), 2010]，以獲得空間擴展光源的精確模型。
楊氏干涉實驗
在VirtualLab Fusion中，我們復制了著名的楊氏干涉實驗，并驗證了狹縫寬度、狹縫距離以及擴展光源的影響。
展開 在數值模擬中，當我們將光表示為電磁場時，空間擴展光源可以用幾個無關的完全相干場來模擬，這些場具有相同的能量密度，但彼此之間有部分位移[J. Opt. Soc. Am. A 27 (9), 2010]。在快速物理光學軟件VirtualLab Fusion中，我們利用這種方法建模了一個空間擴展部分相干光源，并探討了基本場的配置和場的數量對光源的影響，然后利用該光源進行楊氏干涉實驗，通過檢測干涉條紋對比度的變化來研究光源的相干特性。
用移位基本場法建模空間擴展光源
本用例演示了如何基于楊氏干涉實驗，實現Tervo等人報道的移位基本場法[J. Opt. Soc. Am. A 27 (9), 2010]，以獲得空間擴展光源的精確模型。
楊氏干涉實驗
在VirtualLab Fusion中，我們復制了著名的楊氏干涉實驗，并驗證了狹縫寬度、狹縫距離以及擴展光源的影響。
展開 光學相干斷層掃描（OCT）是一種斷層成像系統，可以根據從圖像反射或散射的光生成橫截面或三維圖像。 醫用組織成像是該系統的最典型應用，因為OCT安全且具有高分辨率，儘管光可以穿透的深度限制在毫米量級。
OCT測量系統依賴於邁克森干涉儀 (Michelson interferometer)，使得從參考物反射的光與樣品之間的相干性表明散射光源自樣品中與參考鏡的位置相對應的深度。
本文將逐步介紹如何在OpticStudio中創建商業上可用的OCT模型。
模型系統
健康人眼的角膜和虹膜（A）以及視網膜組織（B）的橫截面圖像如下所示。 顏色變化對應於返迴光強度的變化。 這表明發生了重大變化。
代表性的OCT系統如下所示。 光束應均勻地分成兩臂，其中一個在樣品體積上會聚，以最小化給定掃描的照射面積。 光源應為一束準直的寬帶光束；大帶寬意味著低相干性和高精度定位產生相干性的深度。
深度掃描也稱為軸向掃描或A掃描，它根據反射到樣品中的距離來測量反射光的強度。 儘管它在OCT系統的類型之間有所不同，但深度掃描通常由參考鏡執行，以使樣品返回的光對應於樣品和參考之間的特定光程差（OPD）。 透過以x或y方向旋轉掃描鏡來執行橫向，橫向或b掃描，從而在整個樣品區域上平移探測光束。
我們從商用OCT系統中獲取目標規格。 軸向分辨率完全來自光源特性，應在5μm的數量級上。 來自樣品處光束半徑的橫向分辨率應為15μm。800 nm範圍內的光將用於避免組織中的高吸收，這會限制穿透。
光源規格
OCT將干涉測量技術與寬帶近紅外光結合使用。 較寬的帶寬可提供最佳分辨率，而波長選擇可確定樣品材料中的穿透深度。
展開 光束切趾在高能固態系統的設計中起著關鍵的作用。具有陡峭邊緣輪廓的光束更容易產生衍射波紋，并且這些衍射波紋隨后在諸如放大器之類的光學系統中被增強，這可能導致諸如自聚焦之類的不期望的效果。為了消除衍射波紋帶來的不必要的影響，采用了光束切趾器來產生能量分布均勻的光束輪廓。
光束切趾器可以通過不同的技術來制造，但是由于它們經常暴露在強輻射下容易退化。為了解決這個問題，Jerome M. Auerbach 和Victor P. Karpenko在1994年提出了只有振幅調制的鋸齒光束切趾器。
我們將展示VirtualLab Fusion模擬這種定制的光闌的能力，這得益于其高度可定制的環境和跨平臺的求解器。通過比較，我們的結果與文獻實驗結果完全一致。
光束切趾中圓鋸齒光闌
光束切趾在高能激光器和光束傳輸系統的設計中起著關鍵作用。由于VirtualLab Fusion高度可定制的環境，鋸齒光束切趾使用傳輸函數建模。
利用空間濾波器“清理”激光束
利用VirtualLab Fusion先進的傳播求解技術，計算了不同形狀光闌的衍射圖樣，并對其衍射特性進行了研究。
展開 貝塞爾光束由于其無衍射特性，在不同的應用領域引起了廣泛的關注，它們通常由錐透鏡生成。具有無限尖端的理想錐透鏡是不存在的，而且在實際中，錐透鏡的尖端是圓形的。在這個例子中，我們研究了圓尖端對生成的貝塞爾光束的影響。[O. Brzobohaty, et al. Opt. Express 16, 12688-12700 (2008)]。特別地，我們模擬了光束沿z方向的演化，并對結果進行了比較。
摘要
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貝塞爾光束由于其無衍射特性，在不同的應用領域引起了廣泛的關注，它們通常由錐透鏡生成。具有無限尖端的理想錐透鏡是不存在的，而且在實際中，錐透鏡的尖端是圓形的。在這個例子中，我們研究了圓尖端對生成的貝塞爾光束的影響。[O. Brzobohaty, et al. Opt. Express 16, 12688-12700 (2008)]。特別地，我們模擬了光束沿z方向的演化，并對結果進行了比較
貝塞爾光束由于其無衍射特性，在不同的應用領域引起了廣泛的關注，它們通常由錐透鏡生成。具有無限尖端的理想錐透鏡是不存在的，而且在實際中，錐透鏡的尖端是圓形的。在這個例子中，我們研究了圓尖端對生成的貝塞爾光束的影響。[O. Brzobohaty, et al. Opt. Express 16, 12688-12700 (2008)]。特別地，我們模擬了光束沿z方向的演化，并對結果進行了比較
摘要
貝塞爾光束由于其無衍射特性，在不同的應用領域引起了廣泛的關注，它們通常由錐透鏡生成。具有無限尖端的理想錐透鏡是不存在的，而且在實際中，錐透鏡的尖端是圓形的。在這個例子中，我們研究了圓尖端對生成的貝塞爾光束的影響。[O. Brzobohaty, et al. Opt. Express 16, 12688-12700 (2008)]。特別地，我們模擬了光束沿z方向的演化，并對結果進行了比較
摘要
貝塞爾光束由于其無衍射特性，在不同的應用領域引起了廣泛的關注，它們通常由錐透鏡生成。具有無限尖端的理想錐透鏡是不存在的，而且在實際中，錐透鏡的尖端是圓形的。在這個例子中，我們研究了圓尖端對生成的貝塞爾光束的影響。[O. Brzobohaty, et al. Opt. Express 16, 12688-12700 (2008)]。特別地，我們模擬了光束沿z方向的演化
在數值模擬中，當我們將光表示為電磁場時，空間擴展光源可以用幾個無關的完全相干場來模擬，這些場具有相同的能量密度，但彼此之間有部分位移[J. Opt. Soc. Am. A 27 (9), 2010]。在快速物理光學軟件VirtualLab Fusion中，我們利用這種方法建模了一個空間擴展部分相干光源，并探討了基本場的配置和場的數量對光源的影響，然后利用該光源進行楊氏干涉實驗，通過檢測干涉條紋對比度的變化來研究光源的相干特性
空間擴展部分相干光源的建模8個月前
在數值模擬中，當我們將光表示為電磁場時，空間擴展光源可以用幾個無關的完全相干場來模擬，這些場具有相同的能量密度，但彼此之間有部分位移[J. Opt. Soc. Am. A 27 (9), 2010]。在快速物理光學軟件VirtualLab Fusion中，我們利用這種方法建模了一個空間擴展部分相干光源，并探討了基本場的配置和場的數量對光源的影響，然后利用該光源進行楊氏干涉實驗，通過檢測干涉條紋對比度的變化來研究光源的相干特性
光束切趾在高能固態系統的設計中起著關鍵的作用。具有陡峭邊緣輪廓的光束更容易產生衍射波紋，并且這些衍射波紋隨后在諸如放大器之類的光學系統中被增強，這可能導致諸如自聚焦之類的不期望的效果。為了消除衍射波紋帶來的不必要的影響，采用了光束切趾器來產生能量分布均勻的光束輪廓。
光束切趾器可以通過不同的技術來制造，但是由于它們經常暴露在強輻射下容易退化。為了解決這個問題，Jerome M. Auerbach
光束切趾在高能固態系統的設計中起著關鍵的作用。具有陡峭邊緣輪廓的光束更容易產生衍射波紋，并且這些衍射波紋隨后在諸如放大器之類的光學系統中被增強，這可能導致諸如自聚焦之類的不期望的效果。為了消除衍射波紋帶來的不必要的影響，采用了光束切趾器來產生能量分布均勻的光束輪廓。
光束切趾器可以通過不同的技術來制造，但是由于它們經常暴露在強輻射下容易退化。為了解決這個問題，Jerome
摘要
在許多激光應用中，獲得良好的光束質量是非常重要的，而獲得良好光束質量的典型實驗方法是空間濾波。在空間濾波系統中，在中間焦平面(即傅里葉平面)上放置一個針孔，以去除不需要的空間頻率分量。為了模擬這樣的系統，必須考慮來自針孔的衍射和激光束的衍射特性，我們在這個例子中演示了空間濾波效應。
建模任務
直徑7.5μm的空間濾波器
摘要
貝塞爾光束由于其無衍射特性，在不同的應用領域引起了廣泛的關注，它們通常由錐透鏡生成。具有無限尖端的理想錐透鏡是不存在的，而且在實際中，錐透鏡的尖端是圓形的。在這個例子中，我們研究了圓尖端對生成的貝塞爾光束的影響。[O. Brzobohaty, et al. Opt. Express 16, 12688-12700 (2008)]。特別地，我們模擬了光束沿z方向的演化，并對結果進行了比較
