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1 它們可用於對高階光束模式進(jìn)行建模。在這篇Blog中，我們描述了 OpticStudio 中可用於表徵高階雷射光束的模型。定義後，此類光束可以在 OpticStudio 中使用物理光學(xué)傳播設(shè)計的任何光學(xué)系統(tǒng)中傳播。

模式分析是一個特征值研究，因此不需要使用任何源條件。但是，我們?nèi)匀粦?yīng)該定義適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件，因為它們會對振型以及振型阻尼和泄漏產(chǎn)生影響。請注意，外部邊界可以是金屬的或開放的。如果使用金屬邊界，我們可以使用默認(rèn)的理想電導(dǎo)體 或阻抗邊界條件。為了描述開放邊界，我們可以使用散射邊界條件 或完美匹配層。散射邊界條件 和完美匹配層 的默認(rèn)設(shè)置適用于電磁波沿法線方向朝邊界移動的情況。

激光腔內(nèi)橫模結(jié)構(gòu)近似為HG和LG模式。HG和LG模式是不同本征頻率對應(yīng)的正交特征函數(shù)，我們假設(shè)模式之間的橫模振蕩互不干擾，因此模式之間的短時干涉影響可以忽略。基于這個假設(shè)，起振模式中的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度和光子數(shù)是由下面的以時間為變量的3D速率方程描述：方程2-3中的參數(shù)如下方程2-3用于四能級激光系統(tǒng)。準(zhǔn)三能級系統(tǒng)的多模分析還在研究中。

激光腔內(nèi)橫模結(jié)構(gòu)近似為HG和LG模式。HG和LG模式是不同本征頻率對應(yīng)的正交特征函數(shù)，我們假設(shè)模式之間的橫模振蕩互不干擾，因此模式之間的短時干涉影響可以忽略。基于這個假設(shè)，起振模式中的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度和光子數(shù)是由下面的以時間為變量的3D速率方程描述：方程2-3中的參數(shù)如下方程2-3用于四能級激光系統(tǒng)。準(zhǔn)三能級系統(tǒng)的多模分析還在研究中。

基于這個假設(shè)，起振模式中的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度和光子數(shù)是由下面的以時間為變量的3D速率方程描述： 方程1-3描述反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度 ，腔內(nèi)總光子數(shù) ，歸一化光子密度分布 ，單個橫模的光子數(shù) ，相應(yīng)的單個模式歸一化光子密度分布 。在單個模式中基于光子數(shù) 的時間和光子密度分布 用于描述整個橫模結(jié)構(gòu)的分布。

HG和LG模式是不同本征頻率對應(yīng)的正交特征函數(shù)，我們假設(shè)模式之間的橫模振蕩互不干擾，因此模式之間的短時干涉影響可以忽略。基于這個假設(shè)，起振模式中的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度和光子數(shù)是由下面的以時間為變量的3D速率方程描述： 方程1-3描述反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度 ，腔內(nèi)總光子數(shù) ，歸一化光子密度分布 ，單個橫模的光子數(shù) ，相應(yīng)的單個模式歸一化光子密度分布 。

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計上，可以參考FEM之在求解器中使用設(shè)計模式(7)---屬性模式該模式中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以作為使用網(wǎng)格計算方法的通用網(wǎng)格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其核心是用Composite和flyweight方法管理各種屬性，包括單元屬性，邊界屬性，荷載屬性，材料屬性等等，將各種屬性數(shù)據(jù)和網(wǎng)格結(jié)構(gòu)解耦。

嘉賓簡介：曲大健先生1993年畢業(yè)于清華大學(xué)自動化系，擁有數(shù)字信號處理與模式識別博士學(xué)位。他的從業(yè)經(jīng)驗始于摩托羅拉中國公司，從事無線通信的研發(fā)。隨后分別任職于Tektronix, Freescale及NXP等公司，擔(dān)任研發(fā)、營銷和業(yè)務(wù)開發(fā)等多個職位，專注于多核DSP和多核處理器在無線基帶處理、交換機(jī)和路由器、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心聯(lián)網(wǎng)和加速等方面的應(yīng)用。