在XZ-平面上研究焦区域
先前的LPD是用来执行一个参数运行，为了改变焦点和重建平面之间的距离——从3.8mm到4.3mm（对应于从22.3mm和22.8mm之间的一个非球面距离）以来研究焦区域。
两图都显示了焦区域内沿x-轴的光强分布（上图为BDS.004，下图为BDS.002）。
相比之下，锥透镜对在XZ-平面提供了一个光束更小的焦点。
file used: BDS.0004_OptimizeFocalBeamSize_04_InvestiateFocalRegion.run
在YZ-平面上研究焦区域
两图都显示了焦区域内沿y-轴的光强分布（上图为BDS.004，下图为BDS.002）。
相比之下，锥透镜对在YZ-平面提供了一个光束更小的焦点。
file used: BDS.0004_OptimizeFocalBeamSize_04_InvestiateFocalRegion.run
焦区域内的光束宽度
为了对焦区域的光束进行一个更详细的评估，分别计算了包含（BDS.0004）和不包含（BDS.0002）锥透镜对光学系统焦区域光束的半高宽（HWHM），并使用了高斯TEM00模式进行对比，如下图所示。
通过使用锥透镜对，可以很明显的看出聚焦光斑尺寸和聚焦深度得到了明显的提高。
file: BDS.0004_OptimizeFocalBeamSize_05_HWHMxyAppEx0002&0004.da
理论上，锥透镜产生理想的贝塞尔光束。这些光束有在焦区域内沿着一定的具有距离“非衍射”的特性。
因此，与相似光束尺寸高斯光束相比，贝塞尔光束在焦区域内有更高的焦深和较小的发散角。
为了对比焦深，将其定义为距离，即束腰（定义为HWHM）与因子√2的乘积。
为了比较焦深，计算了高斯TEM00模以作为参考，所有光束的焦面上，其光束束腰与贝塞尔光束束腰类似。
作为对比，计算处的两者的束腰和焦深在下表中列出。
请注意，由于进入锥透镜的光束是一种像差和像散高斯光束，则最终生成的光束不可能是理想贝塞尔光束，。
有趣的是，通过使用锥透镜对，光束的像散特性在焦区域得到了明显的提升。这可以在光束y剖面的参数上看出来。
此外，相比于有相似束腰的高斯光束，生成的贝塞尔光束的焦深增加了4倍。
透镜后22.576mm处焦斑的强度
file used: BDS.0004_OptimizeFocalBeamSize_03_FieldInFocalRegionCFT.lpd
其他VirtualLab Fusion特征
在此案例中，你将从以下选择的特征中获益
焦区域分析：
- 剖面线探测器
- 参数运行文件
- HWxM探测器
得到不同的信息/说明性结果等
- 光束质量：光束尺寸和形状
- 焦深
- 不同2D和3D图样，显示了光束沿着光轴在焦区域传播
总结
此案例显示了通过如何使用锥透镜对来减小聚焦光斑尺寸并增加焦深。
分析了贝塞耳光束在焦区域的传播。
VirtualLab 能够进行对特殊的元件，如锥透镜生成的光束，能够进行物理光学，如光束的轮廓和聚焦分析。
进一步阅读
参考文献
[1] D. McGloin, K. Dholakia, “Bessel Beams: diffraction in a new light”, Contemporary Physics, Vol. 4615 – 28, 2005.
[2] Frank Wyrowski, Huiying Zhong, Site Zhang, Christian Hellmann, „Approximate solution of Maxwell’s equations by geometrical optics“, Proc. SPIE 9630, Optical Systems Design 2015: Computational Optics, 963009, 2015.
进一步阅读
入门视频：
介绍光路图
介绍参数运行
介绍参数优化
关于这个案例的文档：
BDS.0001: Collimation of Diode Laser Beam by Objective Lens
BDS.0002: Focus Investigation behind Aspherical Lens
UseCase.0047: Settings and Result Displays of the Ray Tracing Engine
UseCase.0065: Usage of the Parameter Run Document
UseCase.0083: High NA Lens System - Analysis by Geometric Field Tracing Plus
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