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  • 在OpticStudio中仿真單模光纖耦合

    作者:Zemax 來源:Zemax China 時(shí)間:2018-03-02 09:51 閱讀:24426 [投稿]
    介紹如何建立光纖耦合系統(tǒng);如何使用近軸高斯光束計(jì)算;如何使用單模光纖耦合計(jì)算;如何使用物理光學(xué)光纖耦合計(jì)算;如何在模擬中引入反射損耗和材料吸收。

    系統(tǒng)的光闌設(shè)在第一透鏡的后表面,并且系統(tǒng)的孔徑類型設(shè)為“隨光闌尺寸浮動(dòng)”。這樣系統(tǒng)的光闌就是實(shí)際透鏡的光闌。系統(tǒng)中傳播的光纖的模場(chǎng)會(huì)被實(shí)際光闌遮擋。但是在本例中,光纖的模場(chǎng)尺寸遠(yuǎn)小于光闌的實(shí)際尺寸。

     我們需要注意“數(shù)值孔徑”的不同種定義方式。其中一種定義方式是邊緣光線角的正弦,其中邊緣光線角處的光線強(qiáng)度為峰值強(qiáng)度的1/e2(兩種定義方式在Zemax的不同計(jì)算中都被使用,詳見后文),另一種定義方式是邊緣光線強(qiáng)度為峰值強(qiáng)度的1%時(shí)的邊緣光線角的正弦,康寧公司采用這種方式。不同定義有時(shí)會(huì)造成很多困擾!

     本例使用孔徑定義中的高斯切趾來模擬光的高斯分布。這只是暫時(shí)近似表示的。稍后我們將精確計(jì)算光的分布。

     透鏡的成像質(zhì)量在全部光瞳下接近衍射極限,并且在光纖的模場(chǎng)范圍內(nèi)的區(qū)域都接近衍射極限。


    使用近軸高斯光束計(jì)算

    在分析光纖耦合時(shí),近軸高斯光束計(jì)算是最簡(jiǎn)單的一種分析工具。它主要被用來“大體了解”系統(tǒng)的性能。

    根據(jù)康寧提供的數(shù)據(jù),光纖在1.31μm波長(zhǎng)下的模場(chǎng)直徑為9.2±0.4μm。因此,我們?nèi)缦略O(shè)置近軸高斯光束計(jì)算的參數(shù):


    在計(jì)算中光束的束腰永遠(yuǎn)在第一面的位置,在本例中束腰與物面的位置相同。因此,一個(gè)束腰半徑為4.6μm的高斯光被設(shè)置在于光源光纖相同的位置上。然后光將傳播通過整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)。


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    李錦艷:

    從康寧提供的1%能量數(shù)值孔徑數(shù)據(jù)中,計(jì)算1/e2能量點(diǎn)。 光源和接收光纖的合理的數(shù)值孔徑為0.09,所以計(jì)算的參數(shù)設(shè)置如下所示: 這個(gè)0.09是怎么算出來的,沒找到呢

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