仿真高斯光束，同时分析光纤耦合特点并仿真

资 源 简 介

仿真高斯光束，同时分析光纤耦合特点并仿真

详 情 说 明

高斯光束是激光光学中最重要的基本概念之一，其光强分布呈现典型的高斯函数特征。在光纤通信和传感应用中，理解高斯光束特性及其与光纤的耦合机制至关重要。

高斯光束仿真通常从求解波动方程出发，主要参数包括束腰半径、瑞利长度和波前曲率半径。通过数值计算可以模拟光束在自由空间的传播特性，包括光斑尺寸变化、波前曲率演化等规律。

光纤耦合分析需要重点考虑模式匹配问题。单模光纤只支持基模传输，其模场分布近似为高斯型。有效耦合的关键在于使入射高斯光束的束腰位置和尺寸与光纤模场参数匹配。失配会导致耦合效率显著下降。

耦合效率仿真需计算两方面的重叠积分：一是入射光束与光纤导模的场分布匹配度，二是考虑可能存在的轴向偏移、角度偏差和横向偏移等对准误差因素。通过参数扫描可以确定最佳耦合条件，这对实际光学系统装调具有重要指导意义。