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此類模式可以在 OpticStudio 中使用 POP 設置對話框中的內置“高斯腰”光束定義進行建模：此模式的主要輸入是 X 和 Y 中束腰以及 X 和 Y 中光束的階數。以上設置演示瞭如何對 X 和 Y 中具有相同腰尺寸的 (0,0) 模式進行建模，對應於單模高斯光束。

然而，輸入光束也可以是在X和Y上不對稱的高階Hermite-Gaussian光束，例如: Hermite-Gaussian模型通常被稱為TEMm,n模，其中m是光束在X中的階數，n是光束在Y中的階數。同樣，高斯光束是TEM00模光束。關于“高斯束腰”光束定義的輸入參數的進一步描述可以在幫助系統中“關于物理光學傳播”一節中找到。

Zemax作為應用廣泛的光學系統設計與仿真平臺，憑借其強大的建模能力、準確的仿真算法和全流程優化工具，成為光束整形系統研發的核心驅動力。本文結合現有學術研究成果，解析Zemax在靜態與動態光束整形技術中的應用價值。光束整形技術激光器輸出的高斯光束呈中心強、邊緣弱的鐘形分布，能量利用率低的短板嚴重制約其在高端應用中的表現。

概要本文展示了如何設計光束整形器將激光器產生的高斯分布的光轉換為平頂分布的光輸出。（聯系我們獲取文章附件） 介紹光束整形光學元件可以將入射光的光強分布轉換為其他特定的分布輸出。最常見的例子就是將激光器產生的高斯分布的光轉換為平頂（Top-Hat）分布的光輸出。在評價函數中使用幾何光線來優化透鏡的矢高是一個很有效的方法。

附件下載聯系工作人員獲取附件概要本文展示了如何設計光束整形器將激光器產生的高斯分布的光轉換為平頂分布的光輸出。介紹光束整形光學元件可以將入射光的光強分布轉換為其他特定的分布輸出。最常見的例子就是將激光器產生的高斯分布的光轉換為平頂（Top-Hat）分布的光輸出。在評價函數中使用幾何光線來優化透鏡的矢高是一個很有效的方法。

研究發現，自聚焦效應會導致穿透剖面變窄，本例對比了以下四種情況：（1）理想的高斯光束聚焦（2）經過吸收之后的理想高斯光束聚焦（3）經過吸收和自聚焦效應之后的理想高斯光束聚焦（4）經過吸收和自聚焦效應之后的帶有像差的高斯光束聚焦圖1 模擬示意圖模擬結果圖2 初始理想高斯光束光強分布圖3 理想高斯光束的成像切片

由于光束是高斯光束，因此遠視場圖像的形狀也是高斯的。轉到 MDI 對話框，選擇 PSPRD 圖。實際上，我們看到根本沒有衍射環！這是高斯光束的特性。衍射主要發生在光束的邊緣，如果該邊緣非常模糊，則下降到比中心低得多的值，則邊緣處的衍射不起作用。要了解有關高斯光束，包括非圓光束和光束質量的影響，請在命令窗口中鍵入 HELP OBG。

理想高斯光束的成像切片 圖4. 介質中存在吸收時理想高斯光束的成像切片圖5. 介質中存在吸收同時考慮自聚焦效應時理想高斯光束的成像切片圖6. 介質中存在吸收同時考慮自聚焦效應時帶像差高斯光束的成像切片

研究發現，自聚焦效應會導致穿透剖面變窄，本例對比了以下四種情況：（1）理想的高斯光束聚焦（2）經過吸收之后的理想高斯光束聚焦（3）經過吸收和自聚焦效應之后的理想高斯光束聚焦（4）經過吸收和自聚焦效應之后的帶有像差的高斯光束聚焦 圖1.模擬示意圖 圖2. 初始理想高斯光束光強分布 圖3.

這種模式可以在OpticStudio中使用POP設置對話框中內置的“高斯束腰”光束定義建模: 這種模式的基本輸入是束腰在X和Y上的寬度和在X和Y上的階數。以上設置演示如何模擬在X和Y方向上具有相同束腰寬度的(0,0)模式,對應于一個單模高斯光束。

研究發現，自聚焦效應會導致穿透剖面變窄，本例對比了以下四種情況：（1）理想的高斯光束聚焦（2）經過吸收之后的理想高斯光束聚焦（3）經過吸收和自聚焦效應之后的理想高斯光束聚焦（4）經過吸收和自聚焦效應之后的帶有像差的高斯光束聚焦 圖1.模擬示意圖 模擬結果 圖2.初始理想高斯光束光強分布圖3.理想高斯光束的成像切片

下面還有一份詳細的文件，描述Ince高斯光束光源的功能和用法。高斯光束產生渦旋陣列激光束的觀測本文介紹了由Chu等人首次提出的使用嵌入Dove棱鏡的非平衡馬赫-澤德干涉儀，產生渦陣列激光束的方法[Opt. Express 16, 19934-19949 (2008)]。Ince高斯模式Ince高斯模式構成了傍軸波動方程的附加解。

圖1.模擬示意圖 模擬結果 圖2.初始理想高斯光束光強分布 圖3.理想高斯光束的成像切片 圖4 介質中存在吸收時理想高斯光束的成像切片

因此，將高斯光束整形為強度分布均勻的平頂光束，成為提升相關領域應用效能的核心需求。實驗設置與操作參數配置采用單個非球面透鏡作為關鍵整形元件，對束腰半徑為 4mm 的高斯光束進行整形操作，目標是將其轉換為半徑 200μm 內的平頂光束。

復現結果如下圖 其中TEM20厄米特高斯光的傳播動態圖如下圖所示 首先，厄米特高斯光束公式如下 該公式的難點是厄米特高斯函數H的具體表達式。

研究發現，自聚焦效應會導致穿透剖面變窄，本例對比了以下四種情況：（1）理想的高斯光束聚焦（2）經過吸收之后的理想高斯光束聚焦（3）經過吸收和自聚焦效應之后的理想高斯光束聚焦（4）經過吸收和自聚焦效應之后的帶有像差的高斯光束聚焦 圖1.模擬示意圖 模擬結果 圖2.初始理想高斯光束光強分布

編程一個高斯光束 1. 高斯光束當電場分量正交與給定的主傳輸方向，該電磁場可描述為一個基本的高斯光束。其束腰可由形式的數學表達式為： 2. 如何查找可編程光源：目錄 3. 如何查找可編程光源：光學系統4. 可編程光源：全局參數 ? 一旦打開編輯對話框，可轉到全局參數選項卡。

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。

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。

對于具有特定參數的高斯光束，折射率在數學上表示為溫度和輸入功率的函數[W. Koechener, Appl. Opt. 9, 2548-2553 (1970)]。這個案例展示了當輸入功率變化時，熱透鏡焦距以及聚焦光束直徑的變化。這個例子發表在[H. Zhong, J. Opt. Soc. Am. A 35]。 建模任務 結果