Zemax 物理光学反射问题

提问：

最近在用Zemax进行光束整形的时候发现POP物理光学仿真会提示光束束腰尺寸小于探测波长，这样的警告该如何处理？以下有关于我建立的仿真模型，请帮忙看下是否是哪里设置错误导致的。

（1）文件1参数设置时，光源束腰按照为FWHM半角4°、15.5°进行计算（看zemax手册中指光束束腰计算对应的是远场发散角-半角计算得到），此时仿真无任何报错，但像面上仿真得到的光斑尺寸还是相差很多（实测束腰Y6.5um，X160um），查过很多厂家的发散角定义方式，都是给的全角，若是按照Zemax定义的半角计算为什么会有如此大的差距？

（2）文件2参数设置时，光源束腰按照为FWHM半角8°、31°进行计算，提示有以上报错，同时最后仿真得到的像面处的光斑垂直方向尺寸为8um左右，与实测束腰6.5um左右还是有一定差距；

回答：

您好，几个问题说明一下：

1） Zemax确实是半角定义

2） 发散角与束腰转化公式。我算了以下，和您系统里的值略有差距

3） 此处实测束腰指的是束腰直径还是半径？我们软件汇报的是半径。以及这个光束大小是怎么定义的？1/e^2大小吗？软件里给出的Width POPD 23 24是根据二阶矩（second moment）定义的，当且仅当光斑是Gaussian分布时与1/e^2大小相等。由于像差存在，在像面上可能略有差距也是正常。如果要获取1/e^2光斑大小，得从POP的text复制出数据后自行处理了。

4） 光束束腰尺寸小于探测波长——这个报错没办法。出现这个错误说明了发散角比较大了标量衍射理论应付不过来，此时POP就不准了。不过当发散角较大标量衍射理论失效时，用几何光线倒是可以做一定程度上的逼近，可以也用几何光线看看结果。

5） 您的激光器型号时635对吧？看到参数表里有个astigmatism = 8um的数据。这个值不可忽略。它指的是X和Y方向是的束腰位置，前后有差8um。不清楚您此处的astigmatism定义具体怎么样的，是X在Y前8um还是反之。这个信息最好跟供应商确认一下。

如有进一步问题，欢迎继续讨论。