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Solved

レーザダイオードの設定(ファーフィールドパターンとニアフィールドパターン)

  • June 30, 2023
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Ryosuke.Niitsu
Zemax Staff
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レーザダイオードのファーフィールドパターンとニアフィールドパターンの設定方法を説明します。

こちらの記事の情報も参考になります。

レーザダイオードの設定例 | Zemax Community

Best answer by Ryosuke.Niitsu

レーザダイオードの設定には光源(ダイオード)を使用いたします。

別の記事に記載されている内容について参照ください。

レーザダイオードの設定例 | Zemax Community

 

例えば下記のようなファーフィールドパターンとニアフィールドパターンのダイオードの設定をします。

◆ファーフィールドパターン

◆ニアフィールドパターン

 

◆ファーフィールドパターンの設定

ノンシーケンシャルコンポーネントエディタ(NSCE)に下記のように入力します。

 

光源が二つに分かれているのは、後述するニアフィールドパターンの設定をするためです。

その為この二つの光源は、X位置が少し違い、パワーも違う値を入力しています。

光源(ダイオード)の他のパラメータを入力します。

非点収差               :ニアフィールドパターンもにゅうりょくする場合は0と入力します。

X発散角                :Xの発散角を入力します。本例では8°にしております。

          光度が中心の1/e2(13.5%)になる半角です

Xスーパーガウシアン        :スーパーガウス係数を入力します。

          1 だと通常のガウシアン分布になります。

Y発散角      :Yの発散角を入力します。本例では14°にしております。

          光度が中心の1/e2(13.5%)になる半角です

Yスーパーガウシアン        :スーパーガウス係数を入力します。

          1 だと通常のガウシアン分布になります。

Xの数                  :レーザダイオードのX方向の個数を入力します。本例では1個

Yの数                  :レーザダイオードのY方向の個数を入力します。本例では1個

デルタ X              :上記のX方向の間隔を入力します。

デルタ Y              :上記のY方向の間隔を入力します。

 

◆ニアフィールドパターンの設定

ここからはニアフィールドパターンの設定を入力していきます。

NSCEに下記のように入力します。

X幅                     :発光領域のX方向の半幅です。この領域外から光線は射出しません。

Xシグマ               :X方向の空間分布の 1/e2 強度の半幅です。

         X-シグマが0のままだとX幅もゼロになりますので注意してください。

         X-シグマとX幅が等しいと、1/e^2強度で足切りのようになります。

         XシグマをX幅より大きくすると、分布は均一に近づきます。

X幅Hx                :X方向の空間分布のスーパーガウス係数です。

Y方向も同様です。
 

本例のニアフィールドパターンはX方向に2つのピークがあることを想定しています。
もしもその個々の出力と発光パターンが同一なら、Xの数 2 と入力し、デルタX にそのピッチを入力すれば、光源は1つで足ります。
しかし、本例の2つのピークの出力とパターンは異なっていましたので、光源を2つ使用しています。

 

この状態で光線追跡を行うと下記のような結果を得られます。

 

今回作成したファイルを添付させていただきます。

 

 

 

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Ryosuke.Niitsu
Zemax Staff
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  • June 30, 2023

レーザダイオードの設定には光源(ダイオード)を使用いたします。

別の記事に記載されている内容について参照ください。

レーザダイオードの設定例 | Zemax Community

 

例えば下記のようなファーフィールドパターンとニアフィールドパターンのダイオードの設定をします。

◆ファーフィールドパターン

◆ニアフィールドパターン

 

◆ファーフィールドパターンの設定

ノンシーケンシャルコンポーネントエディタ(NSCE)に下記のように入力します。

 

光源が二つに分かれているのは、後述するニアフィールドパターンの設定をするためです。

その為この二つの光源は、X位置が少し違い、パワーも違う値を入力しています。

光源(ダイオード)の他のパラメータを入力します。

非点収差               :ニアフィールドパターンもにゅうりょくする場合は0と入力します。

X発散角                :Xの発散角を入力します。本例では8°にしております。

          光度が中心の1/e2(13.5%)になる半角です

Xスーパーガウシアン        :スーパーガウス係数を入力します。

          1 だと通常のガウシアン分布になります。

Y発散角      :Yの発散角を入力します。本例では14°にしております。

          光度が中心の1/e2(13.5%)になる半角です

Yスーパーガウシアン        :スーパーガウス係数を入力します。

          1 だと通常のガウシアン分布になります。

Xの数                  :レーザダイオードのX方向の個数を入力します。本例では1個

Yの数                  :レーザダイオードのY方向の個数を入力します。本例では1個

デルタ X              :上記のX方向の間隔を入力します。

デルタ Y              :上記のY方向の間隔を入力します。

 

◆ニアフィールドパターンの設定

ここからはニアフィールドパターンの設定を入力していきます。

NSCEに下記のように入力します。

X幅                     :発光領域のX方向の半幅です。この領域外から光線は射出しません。

Xシグマ               :X方向の空間分布の 1/e2 強度の半幅です。

         X-シグマが0のままだとX幅もゼロになりますので注意してください。

         X-シグマとX幅が等しいと、1/e^2強度で足切りのようになります。

         XシグマをX幅より大きくすると、分布は均一に近づきます。

X幅Hx                :X方向の空間分布のスーパーガウス係数です。

Y方向も同様です。
 

本例のニアフィールドパターンはX方向に2つのピークがあることを想定しています。
もしもその個々の出力と発光パターンが同一なら、Xの数 2 と入力し、デルタX にそのピッチを入力すれば、光源は1つで足ります。
しかし、本例の2つのピークの出力とパターンは異なっていましたので、光源を2つ使用しています。

 

この状態で光線追跡を行うと下記のような結果を得られます。

 

今回作成したファイルを添付させていただきます。

 

 

 


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