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簡介 本文討論了如何使用FRED對球透鏡封裝的半導體激光二極管耦合到單模光纖進行準確的建模，這是在光纖通信領域很常見的一個光學系統。該模型演示了FRED傳播相干光場的能力、它的精確激光二極管束(Laser Diode Beam)光源模型以及準確的計算光纖耦合效率。

簡介 本文討論了如何使用FRED對球透鏡封裝的半導體激光二極管耦合到單模光纖進行準確的建模，這是在光纖通信領域很常見的一個光學系統。該模型演示了FRED傳播相干光場的能力、它的精確激光二極管束(Laser Diode Beam)光源模型以及準確的計算光纖耦合效率。

兩個光源分別對應于小孔 和 （組成光源集），就定義在第一個透鏡前面。對于兩個光源的光線方向，指定為起源于所選擇的隨機位置。然后選擇另一個位置，創建兩個或更多的對應光源。對于許多光源，重復這一過程。在本例中，使用一個內置腳本創建了75組這樣的光源。目標是在小帶寬內的任意位置和波長處，仿真許多點光源，它們已經傳播到剛好在 前面的兩個區域，這樣它們就覆蓋了小孔 和 。圖13顯示了衍射儀的FRED模型。

? FRED使用高斯分解技術仿真相干及衍射光學系統，任何復雜的光場可以分解為高斯光束，這個方法允許我們可以處理相干光、偏振態，如高斯光源、相干性、光纖耦合分析，使光源更符合實際情況，并可以模擬部分相干光。

簡介本文討論了如何使用FRED對球透鏡封裝的半導體激光二極管耦合到單模光纖進行準確的建模，這是在光纖通信領域很常見的一個光學系統。該模型演示了FRED傳播相干光場的能力、它的精確激光二極管束(Laser Diode Beam)光源模型以及準確的計算光纖耦合效率。

在此示例中，我們將使用840 nm中心波長，60 nm FWHM光源，該光源透過以下方式在空氣中提供5μm的軸向分辨率：這些光譜特性來自Superlum市售的超發光二極管，它具有生物成像的共同波長和足夠高的分辨率的帶寬。 我們將忽略準直光學，而是從入射光束進入干涉儀開始。

FRED 可以用輻射通量（瓦特）或光通量（流明）單位表示光源的功率。本文討論了此功能背后的原理。任何光源的功率都可以用輻射通量或光通量單位表示。輻射通量單位適用于整個電磁頻譜，描述了多種光源，如激光、熱輻射、微波、紫外線等。光通量單位通常用于表征白熾燈、弧光燈、LED 等，僅適用于可見光輻射范圍。一些光源類型允許用戶選擇以瓦特（W）或流明（lm）指定光源功率。

4.顯示實例 導光管 FRED可以設計各種形狀和大小的導光管，使光從一個或多個光源傳送到一個或幾個目標。大多數導光管是由塑料制成的，由于成型的問題有漏光現象。FRED針對這些光學器件的可視化能力非常優秀。不僅可以直接在軟件中建模或從CAD中導入，并且建立LED和白熾燈的模型也十分容易。

最大光線角選項用紅色標出。 圖9 通過沒有小孔濾波器的兩個透鏡后的有噪激光光束 圖10 通過具有精確建模小孔的空間濾波器后的有噪激光光束

在FRED中經由一個簡單的操作，就可以將前房角鏡定位在眼角膜上。FRED對于每個表面，都存在一個局部坐標系統。當加入任何一個對象時，可以相對地定位于其它的物件。如圖3所示，前房角鏡頭被置于相對于眼角膜的外表面。 圖 3. 在任一坐標系統定位一個對象. 實際上，此前房角鏡是藉由一種表面間的指數匹配液耦合到角膜上。

簡介 當提及模擬激光二極管時，FRED軟件具有極大的靈活性。在這篇應用筆記中，將會描述簡單到詳細的激光光源模型。最基本的模型是高斯TEM0,0模。更高級的模型包括在束腰上偏移和發散中的像散光束。激光也可以使用其M2因子表示。最后，可以創建一個任意混合模的激光。

簡介當提及模擬激光二極管時，FRED軟件具有極大的靈活性。在這篇應用筆記中，將會描述簡單到詳細的激光光源模型。最基本的模型是高斯TEM0,0模。更高級的模型包括在束腰上偏移和發散中的像散光束。激光也可以使用其M2因子表示。最后，可以創建一個任意混合模的激光。

簡介 當提及模擬激光二極管時，FRED軟件具有極大的靈活性。在這篇應用筆記中，將會描述簡單到詳細的激光光源模型。最基本的模型是高斯TEM0,0模。更高級的模型包括在束腰上偏移和發散中的像散光束。激光也可以使用其M2因子表示。最后，可以創建一個任意混合模的激光。

相干光的高斯子束模型 通過使用一個稱為高斯光束分解（GBD）的技術，可以在FRED中實現相干光的模擬。光場被分成獨立的高斯子束，相互之間是相干傳播的。每個子束由一組光線表示（圖1），主光線沿著子束的軸。八個二級光線包括：代表光束腰的四個正交二級束腰光線，和代表光束發散度的四個正交二級發散光線。

簡介 當提及模擬激光二極管時，FRED軟件具有極大的靈活性。在這篇應用筆記中，將會描述簡單到詳細的激光光源模型。最基本的模型是高斯TEM0,0模。更高級的模型包括在束腰上偏移和發散中的像散光束。激光也可以使用其M2因子表示。最后，可以創建一個任意混合模的激光。

在圖1中，代表一個紫外激光束的準直光線集通過物鏡聚焦到一個充滿液體的玻璃毛細管中。通過反射沒被使用的光重新回到毛細管中，右上角的反射鏡擴大了受照明的體積。較大的照明體積增大了熒光信號。垂直于照明路徑的導向光學器件采集熒光來進行分析。 圖1. 毛細管電泳系統中采集光學器件FRED模型 FRED可以通過其散射庫一個專門的功能實現熒光現象。

為什么FRED這個特性非常有用： 簡易光源類型允許用戶快速建立共同光源。詳細光源類型給予用戶靈活性來創造更少的共同性，自定義光束類型。 高斯光束分解為什么FRED這個特性非常有用： 不是所有的光線追跡軟件都能夠模擬相干場的傳播。FRED可以做到。 通過采用GBD，FRED可以模擬激光系統，可以計算出干涉儀的干涉圖樣，邊緣衍射效應，光纖耦合等。

簡介當提及模擬激光二極管時，FRED軟件具有極大的靈活性。在這篇應用筆記中，將會描述簡單到詳細的激光光源模型。最基本的模型是高斯TEM0,0模。更高級的模型包括在束腰上偏移和發散中的像散光束。激光也可以使用其M2因子表示。最后，可以創建一個任意混合模的激光。

在FRED中經由一個簡單的操作，就可以將前房角鏡定位在眼角膜上。FRED對于每個表面，都存在一個局部坐標系統。當加入任何一個對象時，可以相對地定位于其它的物件。如圖3所示，前房角鏡頭被置于相對于眼角膜的外表面。 圖 3. 在任一坐標系統定位一個對象. 實際上，此前房角鏡是藉由一種表面間的指數匹配液耦合到角膜上。

在FRED中經由一個簡單的操作，就可以將前房角鏡定位在眼角膜上。FRED對于每個表面，都存在一個局部坐標系統。當加入任何一個對象時，可以相對地定位于其它的物件。如圖3所示，前房角鏡頭被置于相對于眼角膜的外表面。 圖 3. 在任一坐標系統定位一個對象. 實際上，此前房角鏡是藉由一種表面間的指數匹配液耦合到角膜上。