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FRED采用高斯光束分解（GBD）的廣義形式來(lái)傳播相干場(chǎng)，也稱為復(fù)和光線追跡。對(duì)于FRED中相干性的詳細(xì)討論，請(qǐng)參考關(guān)于FRED應(yīng)用說(shuō)明中關(guān)于相干性的模擬。相干場(chǎng)由高斯子光束的總和表示，每一個(gè)子光束都由多個(gè)光線表示：一條Base 光線、代表子光束束腰二級(jí)束腰光線（一般來(lái)說(shuō)4個(gè)）和代表子光束發(fā)散的二級(jí)發(fā)散光線（一般來(lái)說(shuō)4個(gè)）。這些光線和它們所表示的高斯子束如圖4所示。

FRED基礎(chǔ)：相干性建模 FRED關(guān)于激光光束的追跡采用高斯光束分解技術(shù)（Gaussian beam decomposition，GBD）來(lái)傳輸相干場(chǎng)，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(fù)數(shù)場(chǎng)。

通過(guò)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(zhì)量的技術(shù)。為了在FRED中準(zhǔn)確模擬激光通過(guò)一個(gè)空間濾波器，光在通過(guò)濾波器之后光場(chǎng)的重新合成是非常重要的。這樣做將會(huì)精確的模擬在孔徑上的裁剪。在本篇文章中，將會(huì)闡述Gabor分解的光合成技術(shù)。 相干光的高斯子束模型 通過(guò)使用一個(gè)稱為高斯光束分解（GBD）的技術(shù)，可以在FRED中實(shí)現(xiàn)相干光的模擬。

通過(guò)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(zhì)量的技術(shù)。為了在FRED中準(zhǔn)確模擬激光通過(guò)一個(gè)空間濾波器，光在通過(guò)濾波器之后光場(chǎng)的重新合成是非常重要的。這樣做將會(huì)精確的模擬在孔徑上的裁剪。在本篇文章中，將會(huì)闡述Gabor分解的光合成技術(shù)。 相干光的高斯子束模型 通過(guò)使用一個(gè)稱為高斯光束分解（GBD）的技術(shù)，可以在FRED中實(shí)現(xiàn)相干光的模擬。

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

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

編程一個(gè)高斯光束 1. 高斯光束當(dāng)電場(chǎng)分量正交與給定的主傳輸方向，該電磁場(chǎng)可描述為一個(gè)基本的高斯光束。其束腰可由形式的數(shù)學(xué)表達(dá)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(xué)系統(tǒng)4. 可編程光源：全局參數(shù) ? 一旦打開編輯對(duì)話框，可轉(zhuǎn)到全局參數(shù)選項(xiàng)卡。

包括基礎(chǔ)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(shè)置多個(gè)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(shù)，在下方可以勾選對(duì)應(yīng)疊加的模式、設(shè)置權(quán)重和相位差（Phase Offset）圖3.

這種激光模型也對(duì)相干光傳輸更精確的模擬進(jìn)行了Gabor合成。 圖4.簡(jiǎn)易激光半導(dǎo)體光束規(guī)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(gè)激光，，也被稱為光束質(zhì)量或光束傳播因子。M2最小的可能值是1，這會(huì)指定一個(gè)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(duì)相干光傳輸更精確的模擬進(jìn)行了Gabor合成。圖 4.簡(jiǎn)易激光半導(dǎo)體光束規(guī)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(gè)激光，，也被稱為光束質(zhì)量或光束傳播因子。M2最小的可能值是1，這會(huì)指定一個(gè)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(duì)相干光傳輸更精確的模擬進(jìn)行了Gabor合成。 圖4.簡(jiǎn)易激光半導(dǎo)體光束規(guī)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(gè)激光，，也被稱為光束質(zhì)量或光束傳播因子。M2最小的可能值是1，這會(huì)指定一個(gè)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(duì)相干光傳輸更精確的模擬進(jìn)行了Gabor合成。 圖4.簡(jiǎn)易激光半導(dǎo)體光束規(guī)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(gè)激光，，也被稱為光束質(zhì)量或光束傳播因子。M2最小的可能值是1，這會(huì)指定一個(gè)高斯TEM00光束。M2的更大值表明在光束中高階模的混合。

模擬結(jié)果 目標(biāo)面上單個(gè)模式的強(qiáng)度 目標(biāo)面上11×11個(gè)模式的強(qiáng)度結(jié)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(diǎn)光源，高斯TEM00模式激光光束和像散高斯激光二極管光束。

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

這種激光模型也對(duì)相干光傳輸更精確的模擬進(jìn)行了Gabor合成。圖 4.簡(jiǎn)易激光半導(dǎo)體光束規(guī)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(gè)激光，，也被稱為光束質(zhì)量或光束傳播因子。M2最小的可能值是1，這會(huì)指定一個(gè)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(yōu)化變量：改變這些超高斯面的參數(shù)，用FRED優(yōu)化自由曲面變的非常簡(jiǎn)單。

模擬結(jié)果 目標(biāo)面上單個(gè)模式的強(qiáng)度 目標(biāo)面上11×11個(gè)模式的強(qiáng)度結(jié)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(shè)計(jì)相比，新陣列的峰值比曲線清晰表明其相干區(qū)域更寬、更明顯，實(shí)現(xiàn)了從單腔高斯模式到相干超模的平滑過(guò)渡。 圖5根據(jù)遠(yuǎn)場(chǎng)強(qiáng)度分布計(jì)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(lán)色為同相超模，綠色為異相超模，兩者均實(shí)現(xiàn)了高達(dá)4mW的輸出功率且邊模抑制比優(yōu)異。

對(duì)于高斯散射，整體立體角是由Sigma參數(shù)決定的；而對(duì)于朗伯散射，立體角是2π，所以單根光線的強(qiáng)度會(huì)變得很低。