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FRED采用高斯光束分解（GBD）的廣義形式來傳播相干場，也稱為復和光線追跡。對于FRED中相干性的詳細討論，請參考關于FRED應用說明中關于相干性的模擬。相干場由高斯子光束的總和表示，每一個子光束都由多個光線表示：一條Base 光線、代表子光束束腰二級束腰光線（一般來說4個）和代表子光束發散的二級發散光線（一般來說4個）。這些光線和它們所表示的高斯子束如圖4所示。

FRED基礎：相干性建模 FRED關于激光光束的追跡采用高斯光束分解技術（Gaussian beam decomposition，GBD）來傳輸相干場，最早由Arnaud 在1969年提出，是一組高斯光束子波(beamlet)可以合成任意的復數場。

通過去除光束中的高階模和噪聲，空間濾波器是一種用于提高激光質量的技術。為了在FRED中準確模擬激光通過一個空間濾波器，光在通過濾波器之后光場的重新合成是非常重要的。這樣做將會精確的模擬在孔徑上的裁剪。在本篇文章中，將會闡述Gabor分解的光合成技術。 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。

通過去除光束中的高階模和噪聲，空間濾波器是一種用于提高激光質量的技術。為了在FRED中準確模擬激光通過一個空間濾波器，光在通過濾波器之后光場的重新合成是非常重要的。這樣做將會精確的模擬在孔徑上的裁剪。在本篇文章中，將會闡述Gabor分解的光合成技術。 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。

空間濾波器是一種通過去除光束中的高階模和噪聲來提高激光質量的技術。為了在 FRED 軟件中準確模擬激光通過空間濾波器的傳播，必須在濾波器之后重新合成光場。這樣做可以準確地對光闌處進行裁剪建模。本文將介紹一種稱為Gabor分解的光合成技術。②相干光的高斯細電子束模型在 FRED 中對相干光進行建模是使用一種稱為高斯光束分解 （GBD） 的技術完成的。

空間濾波器是一種通過去除光束中的高階模和噪聲來提高激光質量的技術。為了在 FRED 軟件中準確模擬激光通過空間濾波器的傳播，必須在濾波器之后重新合成光場。這樣做可以準確地對光闌處進行裁剪建模。本文將介紹一種稱為Gabor分解的光合成技術。②相干光的高斯細電子束模型在 FRED 中對相干光進行建模是使用一種稱為高斯光束分解 （GBD） 的技術完成的。

包括基礎的激光光源（厄米高斯光束、拉蓋爾高斯光束、因斯高斯光束）等。圖2. 光路編輯器1. 疊加厄米高斯光束（Combination of Hermite Gaussian Modes）在疊加厄米高斯光束中可以設置多個厄米高斯模式的相干疊加，在綠色框中輸入x和y方向的最大階數，在下方可以勾選對應疊加的模式、設置權重和相位差（Phase Offset）圖3.

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。

這種激光模型也對相干光傳輸更精確的模擬進行了Gabor合成。 圖4.簡易激光半導體光束規格 例4.M平方激光束“M平方激光束”光源類型基于其M2因子模擬一個激光，，也被稱為光束質量或光束傳播因子。M2最小的可能值是1，這會指定一個高斯TEM00光束。M2的更大值表明在光束中高階模的混合。

這種激光模型也對相干光傳輸更精確的模擬進行了Gabor合成。 圖4.簡易激光半導體光束規格 例4.M平方激光束“M平方激光束”光源類型基于其M2因子模擬一個激光，，也被稱為光束質量或光束傳播因子。M2最小的可能值是1，這會指定一個高斯TEM00光束。M2的更大值表明在光束中高階模的混合。

這種激光模型也對相干光傳輸更精確的模擬進行了Gabor合成。圖 4.簡易激光半導體光束規格例4.M平方激光束“M平方激光束”光源類型基于其M2因子模擬一個激光，，也被稱為光束質量或光束傳播因子。M2最小的可能值是1，這會指定一個高斯TEM00光束。M2的更大值表明在光束中高階模的混合。

這種激光模型也對相干光傳輸更精確的模擬進行了Gabor合成。 圖4.簡易激光半導體光束規格 例4.M平方激光束“M平方激光束”光源類型基于其M2因子模擬一個激光，，也被稱為光束質量或光束傳播因子。M2最小的可能值是1，這會指定一個高斯TEM00光束。M2的更大值表明在光束中高階模的混合。

光束整形器常和準直透鏡，聚焦透鏡，光束擴束器和傅里葉透鏡一起使用。光學分辨率一般由透鏡系統控制，而強度分布由衍射光束整形器控制。光束整形器可以產生如下的光分布：? 矩形和圓形高帽? 均勻線形光斑? 環形模式? 厄米高斯和拉蓋爾高斯模式? 任意的2D強度圖案光束整形器元件產生的高帽輪廓環形模式

模擬結果 目標面上單個模式的強度 目標面上11×11個模式的強度結論· VirtualLab可以模擬光源的空間部分相干性。· 使用不同的光源模式：多模高斯光束，高斯型平面光源，自定義模式平面光源（Customized Mode Plane Source）。

其中包括平行平面波，點光源，高斯TEM00模式激光光束和像散高斯激光二極管光束。

這種激光模型也對相干光傳輸更精確的模擬進行了Gabor合成。圖 4.簡易激光半導體光束規格例4.M平方激光束“M平方激光束”光源類型基于其M2因子模擬一個激光，，也被稱為光束質量或光束傳播因子。M2最小的可能值是1，這會指定一個高斯TEM00光束。M2的更大值表明在光束中高階模的混合。

光源：高斯光束TEM00 六邊形格子光源,光源為相干光 高斯疊加面的定義操作界面優化變量：改變這些超高斯面的參數，用FRED優化自由曲面變的非常簡單。

模擬結果 目標面上單個模式的強度 目標面上11×11個模式的強度結論· VirtualLab可以模擬光源的空間部分相干性。· 使用不同的光源模式：多模高斯光束，高斯型平面光源，自定義模式平面光源（Customized Mode Plane Source）。

與先前設計相比，新陣列的峰值比曲線清晰表明其相干區域更寬、更明顯，實現了從單腔高斯模式到相干超模的平滑過渡。 圖5根據遠場強度分布計算峰值比（二）功率與效率的雙重提升圖4展示了兩種超模的輸出功率隨總電流的變化曲線：藍色為同相超模，綠色為異相超模，兩者均實現了高達4mW的輸出功率且邊模抑制比優異。

對于高斯散射，整體立體角是由Sigma參數決定的；而對于朗伯散射，立體角是2π，所以單根光線的強度會變得很低。