非高斯能量密度的聚焦可视化

在FRED详细光源（Detailed Source）对话框中的功率选项卡中选择高斯切趾（Gaussian Apodization）类型时，会发现在FRED中提供高阶Hermite和Laguerre模式（见图12-33）。Hermite指数参考光源的局部X及Y模式，Laguerre指数则参考径向和方位模式。

图12-32 在FRED的输出窗口中的数据栏中显示了最大能量密度的位置。请注意在分析面的局部坐标系统的X轴方向对应的是全局坐标的Z轴方向

图12-33 显示模式类型选项的光源功率标签现在已经可用

作为高阶模式的一个有趣的例子，它考虑了由5个Laguerre模式组成的Siegman的“非高斯”。虽然由这个混合模式产生的空间分布与TEM₀₀模式很接近，但是它的传播明显不同。图12-34显示了在FRED中计算的单模剖面，通过给每个模式分配不同的波长；图12-35显示了这5种模式的非相干组合。

图12-36显示了单个模式连同它们的非相干组合的纵向能量密度计算。请注意在最大能量密度位置与几何体最佳焦点之间有116μm间隔。

图12-34 在FRED新的光源对话框中模拟的Laguerre模式：TEM₀₁、TEM₁₀、TEM₁₁、TEM₂₀、TEM₂₁

图12-35 非高斯：首例5种Laguerre模式的非相干结合(www.xing528.com)

图12-37和图12-38的辐照度显示了一些有趣的特征。这两幅图的峰值辐照度的差异接近2倍，图12-37中的最大能量密度的FWHM只比先前部分的TEM₀₀模宽20%，最佳焦点显示在图12-38中，另一方面，FWHM是TEM₀₀模的2.75倍宽，并显示出一个明显的中心低谷。

图12-36 TEM₀₁、TEM₁₀、TEM₁₁、TEM₂₀、TEM₂₁以及非相干组合的纵向能量密度。白色的箭头指向的是最大能量密度的位置，深色的箭头指向的是最佳几何焦点的位置

图12-37 在最大能量密度平面上的多模光束的辐照度

图12-38 在几何体最佳焦点平面的多模光束的辐照度

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