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Zemax光学仿真常见问题答疑

发布时间:2023-06-27 22:14:31人气:1558

Zemax光学仿真常见问题答疑

Question 1:

如何将一均匀出光之点光源改为具有高斯能量分布之点光源?

Answer 1:

General -> Aperture -> Apodization Type -> Gaussian,Apodization Factor为定义高斯的能量衰减因子。

一般可依你的需求设1~4之间,不建议设罝大于4的值,因为这会造成采样的光线数太少而无法计算出有意义的结果;

可参考Zemax自带的球透镜光纤耦合的例子 

SamplesSequentialInterconnectsBallcoupling.ZMX

1.png

Question 2:

如何将点光源更改为面光源(直径0.02mm之面光源)?

Answer 2:

System -> General -> Aperture:

Aperture Type -> Entrance Pupil Diameter

Aperture Value -> 0.02


Lens Data Editoe:

OBJ的Thickness改为Infinity,表示光源为无穷远的平行光入射。

1.png

Question 3:

如何设置NA?

Answer 3:

检查NA值(=n × sinθ)和Laser Chip的发散角是否匹配?

General -> Aperture Value 键入计算的NA数值。

如果你的光线正常通过镜头,你不需要改变其它设置。 

这句话是啥意思?

就是说,NA的设置能保证镜头让激光器发出的高斯光100%通过时才是合理的;

Question 4:

出现报错“1.31um的波长不在硅的计算范围内”?

Answer:

打开Glass按钮,找到对应material,将波长范围更改为我想要的,然后保存设置(参考后面的图);

Question 5:在ZEMAX中,请问为何红外线波段材料,如SILICON(硅)、GERMANIUM,在Glass Catalog中为何没有显示Index值?

Answer:

打开silicon的Glass菜单查看,

1.没有折射率的值;

2.silicon的波长范围为1.36~11um,没有1.31um的波长不在其计算范围内,先改波长范围,保存设置,同Question 4;

这是因为ZEMAX在Glass Catalog中所显示出的Index Nd,Abbe Vd是参考d光(0.587 microns)以做为参考值,而红外线波段材料通常不包括此波段,故不会显示出Nd,Vd值。

可在LDE(Lens Data Editor)中的Glass栏键入红外线波段的材料名称,然后按下Ctrl+Z,此时ZEMAX会根据此材料所使用的方程式和您目前使用的波长来帮您换算出Nd值。

1)设罝所需的波段(Zemax默认的波长单位为um)

(光通信常用的几个波长:850nm、1310nm、1490nm、1550nm)

2)输入材料(如SILICON)

3)在Glass栏上按下Ctrl+Z,换算出Nd值。

即硅在1310nm时的折射率是3.5;

换算原理:根据Glass Catalogs的折射率系数代到silicon对应的公式中自动计算得来的;

Question 6:

在ZEMAX中,如何设罝小数点后的位数?

Answer:

File -> Preferences -> Editors -> Decimals,最多可以设到小数点后第14位数。

Question 6:

做光纤仿真时,Core(纤芯),cladding(包层)可设罝不同大小吗?

光纤端面可以设置倾斜角吗?

Answer:

可以的,可以的!

因为Cylinder 2 Volume的面型,是容许你在物体内部做嵌套的,记住这个设置只能在非序列中才能实现哦,在序列中是会报错的!

那怎样才能在序列中也实现嵌套呢?

答:要做坐标系的来回转换,十分繁琐,而且没必要;

细心的小伙可以仔细看上图,小熊把纤芯的内径设置为0.4mm,且光纤的芯层(SF11折射率~1.78)和包层(折射率BK7~1.51),两者折射率差值非常大>0.2,完全是几何光学的全反射在传,此光纤非我们光通信行业通常用的SMF单模光纤哟,所以想在序列中仿真的话,完全只需要设置一层纤芯就够了,因为空气折射率为1,单层纤芯和空气的折射率差完全可以实现仿真的全反射传输的。



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