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HOE產生具有長焦深的貝塞爾光束建模過程光路編輯器如圖2所示，HOE放置在光源后方1.5mm位置，在HOE后700μm處放置了一個探測平面。探測器602、601和600分布探測HOE前表面、后表面和HOE后700μm的光場分布。圖2. 光路編輯器HOE的相位結構如圖3所示，在HOE元件的編輯對話框中通過可編程透過率函數編程了透鏡相位和軸錐鏡相位響應。

在圖6中可以看到在100mm的位置平面波變成了貝塞爾光束，而在200mm的位置近似得到了一個環(huán)形光束。在上方的Manipulation中我們可以選擇Forward FFT，得到其頻譜分布，可以看到此時對應的是一個環(huán)形譜，這個環(huán)形半徑對應的就是橫向波數的大小。圖6.

■ 相干場分析顯示標量或極化矢量場的幅度、能量、相位和波前圖。■ 波前計算具有Zernike分解能力的波前分析和繪圖。■ 部分相干性對于特定的應用，可以執(zhí)行部分相干光源和分析。

同樣地，矢量衍射積分將衍射場中一點的場強看成是由球面波前上每個次級平面子波的矢量疊加，用積分表述為[4,5]其中E（P）表示焦點區(qū)域的電場，A（s）為聚焦球面波前任意一點電場矢量，s 是平面子波傳播方向的單位矢量，r 表示像點P 的位置矢量，Ω為出瞳孔徑對P 的立體角，如圖2所示。一束平行入射的矢量光束經過透鏡向焦點會聚，透鏡后的波前看作是一個球心為焦點的球面波。

波前追跡與干涉模擬軟件采用矢量波前追跡算法，對兩束光的傳播過程進行精準計算：參考光經參考鏡反射后，保持平面波前特性；測試光經待檢測元件反射后，因預設面形誤差產生周期性相位起伏，形成畸變波前。兩束波前在分束器二次分光后匯合，基于光的疊加原理，軟件實時計算探測器平面的光強分布。

光線追跡：波前差檢測? 專用的波前誤差檢測器可以讓你看到正比于為相差的所具有的光程差。? 此外，探測器輸出的波前差RMS值為：～0.03λ? 這也證明了準直的成功性。6. 場追跡：激光束仿真7. 場追跡：光強分布? 通過完全電磁場追跡，你可以對光強分布進行評估。? 以偽彩色(逆彩虹)顯示相振幅的平方值和在一個一維橫截面顯示(沿X軸)。

?由于這個偏差，整形光束的波前差明顯增加。 這意味著，波前對對齊誤差很敏感。

5.光線追跡：波前差檢測?專用的波前誤差檢測器可以讓你看到正比于為相差的所具有的光程差。?此外，探測器輸出的波前差RMS值為：～0.03λ?這也證明了準直的成功性。6.場追跡：激光束仿真7.場追跡：光強分布?通過完全電磁場追跡，你可以對光強分布進行評估。

錐透鏡常用來產生強度分布為貝塞爾函數型的光束或者一個圓錐形的非發(fā)散光束。可以用于激光打孔/光學穿孔，光學捕獲，光學相干斷層掃描(OCT)，角膜手術，望遠鏡等。本文以Throlabs AX2520-UV型號為例，來模擬將平面波入射光束轉變?yōu)榄h(huán)形輪廓。 模型 光線追跡使用相干光線追跡，FRED的相干光技術高斯光束分解技術，為了使圓錐表面中心點光線錯誤最小，需要追跡大量的光線。

這些都是本科階段接觸到的光源，它們有一個特點，就是它們的波前是平面的。到了研究生階段，就會接觸到一些特殊的光源，比如渦旋光和矢量光。

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。

今天，我們就一起來了解一下渦旋光束。　　渦旋光束是一類具有環(huán)形光強分布，螺旋型波前結構的光束，除了具有自旋角動量還額外具有軌道角動量。在傳輸過程中，光束中心具有相位奇點，在奇點處光強為零、無加熱效應、無衍射效應。　　首先，什么是“渦旋”？其實“渦旋”就是“漩渦”的意思，生活中的“漩渦”，你一定見過，比如這些：　　　　“漩渦”一般是指水流遇低洼處所激成的螺旋形水渦。

光線的路徑（波前）是彎曲的，在光線追跡中需要特別注意。

在本例中為了得到像差校正的系統(tǒng)，我們選擇評價類型為波前 (Wavefront)，光瞳采樣的算法設置為高斯求積 (Gaussian Quadrature) 法，環(huán)數設為5。點擊確認按鈕構建默認評價函數。我們還需要告訴OpticStudio的額外信息是輸出光束的尺寸。輸入光束的直徑為5mm，而光束的放大倍數為5倍，因此出射光束的直徑應為25mm。

該方法測量的相位是相對的，通過對干涉強度圖案進行數值積分來恢復入射光束的相位。 圖3 （a）參考光束干涉測量系統(tǒng)；（b）剪切波干涉法測量系統(tǒng)相位恢復法：由衍射理論可知，通過光在給定平面上的場分布、振幅和相位，就有可能確定遠場的場分布。相反，簡單地測量給定平面上的光強分布并不足以恢復原始波前，因為會丟失相位信息，測量光強分布只會產生模糊性，并不能直接進行波前重建。

案例設置與操作光源參數配置本案例中，為模擬可見光波段典型檢測場景，選用波長 0.55μm（綠色可見光） 的單色高斯光束作為光源，其束腰半徑設定為 1mm，光束發(fā)散角通過軟件內置算法自動計算。光源發(fā)射模式選擇 “理想平面波入射”，以排除光源自身波前畸變對干涉結果的干擾。

這個文件夾的位置在File tab...Project Preferences...Folders: Ince-Gaussian模式對于具有橢圓對稱增益孔徑的激光諧振腔設計，給出了Ince-Gaussian模式下傍軸波方程的合適解。這些模態(tài)的電場分布可以用Ince多項式表示。這些多項式在Miguel A. Bandres和Julio C.

當一個波前在真空或光學介質中傳播時，其各部分之間會發(fā)生干涉。模擬此類相干的傳播便屬于物理光學的范疇。OpticStudio通過衍射算法對系統(tǒng)進行POP分析，模擬波前在光學系統(tǒng)里從表面到表面的傳播行為。該分析模式充分考慮了光的相干性。什么是物理光學傳播在進行POP分析時，波前使用點陣進行模擬，其中點陣中的每個點都儲存了光束的復振幅信息。

? 相干標量場分析相干場計算，允許計算并宣示振幅、能量、相位或波前。? 相干場剪裁相干場的剪裁可以準確的模擬一個小孔。? 相干場合成從一個計算好或用戶指定的復合場合成一個新的相干光線。 簡介 許多激光系統(tǒng)包含一個空間濾波器，來“清除”由散射或不想要的高階模引起的高頻噪聲，以產生準直、單模的高斯光束。一般來說，一個透鏡使光束聚焦到一個小孔上，然后再經過第二個透鏡準直。

以下是我們的設計： 輸入 MDI 設置一個光瞳波前圖，按0.1波長/英寸的比例畫圖。結果顯示誤差小于1/10波。 我們還沒考慮過強度衰減問題。這是一個激光二極管，我們假設強度分布是高斯的。讓我們檢查一下光通量。在命令窗口輸入 FLUX 20 P 6 光通量的下降完全符合我們的預期。