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    [分享]GLAD—激光系统和物理光学仿真软件 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-07-16
    软件简介 Vb6K:ZnF  
    ^KHLBSc:  
    GLAD是由美国Applied Optics Research公司开发的一款专业的物理光学软件,特别适用于激光领域各种光学现象的仿真和评估!软件的开发者George Lawrence教授长期在光学领域排名NO.1的美国亚利桑那大学任教,在物理光学特别是激光领域拥有三十多年的研究经验。 ~@c-*  
    GLAD使用复振幅来描述光束,采用快速傅里叶变换结合分步傅里叶算法进行传输分析,几乎能对所有类型的激光系统进行分析,或对物理光学系统做完整的端-对-端的分析处理,还囊括各种激光增益模型、数种非线性过程和许多其它的激光及物理光学效应。 mVf.sA8  
    GLAD的使用方法为调用内部各类“积木”进行建模、传输和分析。积木的类型包括:用于进行系统和光束初始化的命令;用于表征各类像差和相位屏的命令;用于表征各类传统光学元件的命令;用于表征各类非线性过程的命令;用于表征激光增益介质的命令;用于光束参数诊断的命令;用于计算结果输入、输出的命令等。只要将不同类型的积木有机“组装”起来就可以轻松实现任意光学系统的模拟。 'Tf9z+0;  
    9 pKm*n&  
    GLAD允许用户自定义变量、子程序、循环、方程式、以及其它高级语言结构。 3A0_C?E  
    GLAD的应用领域包括:(1)包含传统光学元件,如各种透镜、反射镜、棱镜的光学系统的衍射传输分析;(2)光束质量的分析和评价;(3)二元衍射光学元件的分析;(4)各种波导的分析;(5)激光系统的分析:无源腔性能分析,含各类增益介质的有源腔分析;(6)多种非线性过程的模拟;(7)偏振效应分析。 2ChWe}f  
    ~Yk"Hos  
    功能特性
    xEoip?O?7F  
    GLAD在激光器模拟方面有着无与伦比的优势: p]f&mBO*  
    1.理论基础是衍射光学,通过分步傅立叶方法实现衍射传输和非线性现象(含增益)的模拟。并将物理光学和几何光学有机结合起来,实现对复杂系统的快速模拟。 [!+D <Y  
    2.提供多种激光器组件命令,如透镜(理想的和实际的),透镜阵列,反射镜,棱镜,自适应反射镜,双折射晶体,光栅,谱色散平滑元件,任意形状的光阑,光纤以及各种结构的波导等,可以快速建立激光器模型。 Lo3-X  
    3.准确模拟激光器谐振腔的特性,如输出的激光模式,输出功率与泵浦光之间的变化关系。通过改变谐振腔的参数(如腔镜的曲率半径、通过率、位置参数),可以观察这些因素对于输出模式、输出能量的影响。 W7e4pR?w  
    4.提供多种诊断函数,通过调用这些函数可以计算任意光场的参数,如Strehl比,M2因子,光束的半高全宽,环围能量(可聚焦能力的一个重要的衡量参数),输出光束的像差特性(拟合出Zernike多项式的系数),波前的RMS值,光学传递函数(OTF),光学系统的Rayleigh范围以及位置等。 jPwef##~7  
    5.在非线性特性方面的模拟具有非常显著的优势,是目前唯一能够涵盖几乎所有非线性特性的物理光学模拟软件。可以模拟的非线性过程包括:各种增益过程(包括CO2增益模型、BEER定律增益模型、半导体增益模型、三能级系统模型、速率方程模型),自聚焦过程,倍频过程,和频过程,四波混频过程,Raman放大过程,大气湍流引起的热晕过程。 EZAm)5:]A  
    6.采用有限差分方法模拟热透镜效应。 )mD \d|7f  
    7.可以模拟偏振过程以及部分相干光现象。 G.jQX'%4QG  
    (KF7zP  
    GLAD基本版的功能 LD.Ck6@  
    z-Hkz  
    □ 整合环境设计区(IDE) _Xh=&(/8@  
    kyAs'R @z  
    □ 简单或复杂激光束追迹 !LSs9_w  
    }MZan" cfo  
    □ 相干和非相干交互作用 2ij/N%l  
    BR3mAF  
    □ 非线性激光增益模型 *,jqE9:O  
    }u^:MI  
    □ 透镜和反射镜:球面镜、柱面镜 g~R/3cm4  
    ) hdgz$cl  
    □ 任意形状的光阑 @a;sV!S{  
    hmzair3X  
    □ 近场-和远场-衍射传输分析 gH H&IzHF  
    XARSGAuw  
    □ 稳态和非稳态谐振腔模型 iPFL"v<#J  
    (4ZLpsbJ  
    □ 为谐振腔设计提供的特殊功能 eiB(VOJ  
    \9jpCNdJ  
    □ Seidel, Zernike, 和相位光栅像差分析 }:^XX0:FK  
    5rF/323z  
    □ 平滑随机数波前像差(smoothed random wavefront aberrations) "o==4?*L  
    S-,kI  
    □ 透镜和反射镜数组 fv|%Ocm  
    BD4"pcr  
    □ 变量数组,可达1024x1024 onh?/3l  
    /'`6 ; uRN  
    □ 方形数组和可分离的衍射理论 W9jNUZVXE#  
    P%jkKE?B4  
    □ 多重,独立的激光束追迹传输 /C7svH  
    vK'9{q|g  
    □ 自动传输技术控制 |0DP} `~  
    z (#Xca  
    □ 薄片增益模型 }wG|%Y#+r  
    VVN # $  
    □ 全局坐标系统 hLn&5jYHvt  
    hs,5LV)|y  
    □ 任意的反射镜位置及方位设置 FLEg0/m0  
    JOgmF_(>Z  
    □ 几何像差 a[JZ5D  
    }{#7Z8   
    □ 大Fresnel数系统模拟 :7k`R6 2{  
    &08 Tns"  
    □ Zonal自适应光学模型(Zonal adaptive optics model) ZK!4>OuH`  
    q|/!0MU"  
    □ 相位共轭(phase conjugation)  3:"AFV  
    Q%$i@JH`m  
    □ 极化模型 _we3jzMW  
    _32/WQF6  
    □ 部分相干光模型 +E)e1 :8  
    P69>gBZYD  
    □ ABCD传输 6|i`@|#  
    .8%vd  
    □ 光纤光学和3-D波导 y!BB7cK6  
    +:b(%|  
    □ 二元光学(binary optics)和光栅 0A@-9w=u  
    {MA@ A5  
    □ 矢量衍射方法对高数值孔径(NA)物镜进行分析 @b8X%0B7  
    :Z]/Q/$  
    □ M-平方因子评价 0yKwH\S  
    J1& A,Gb  
    □ 相位修正的优化 $kM '  
    XZ!cW=bqS  
    □ 模拟退火优化(simulated annealing optimization) KgL<}=S  
    %oMWcgsdJi  
    GLAD Pro增加的功能 {W]bU{%.  
    TIKEg10I  
    □ 非线性光学: u;QH8LK  
    1.Raman放大,四波混频(Four-wave mixing) <)=3XEcb  
    2.倍频 ,d3Q+9/  
    3.自聚焦效应(self-focusing effects) hw7~i  
    t.gq5Y.[  
    □ 激光过程: G!-7ic_4  
    1.速率方程增益模型(rate equation gain) aGdpec v  
    2.激光起振和Q-switching Ixyvn#ux )  
    |2[S/8g!  
    □ 优化: ;,()wH  
    1.任意结构的最小二乘优化(least squares optimization) BJ_+z gf`  
    2.使用者自定义评价函数(merit function) Q|6Ls$'$  
    3.任何的系统参数都能进行优化 {/th`#o4b  
    dw'<"+zO  
    □ 几何光学: +.XZK3  
    1.精密表面配合光线追迹 C+ZQB)gn  
    2.透镜组的定义和分析 8  /5sv  
    +"TI_tK, S  
    □ 大气效应: qr7 X-[&  
    1.Kolmogorov扰动  n.=e)*  
    2.热致离焦(thermal blooming) aslU`#"  
    \Ac}R'  
    典型案例图示 8Pl+yiB/o`  
    LuQ"E4;nY%  
    任意形状的光阑 0\8*S3,q  
    uEc0/ a :.  
    /8 e2dw: \  
    6~:W(E}  
    S形光纤波导 =$&7IQ?  
    fho=<|-  
    H ={O13  
    7yc9`j}]  
    空间光耦合进入光纤 Ec7{BhH)  
    c+}!yH$  
    u=_bM2;~Z  
    #i}#jMT  
    二元光学元件 6\NX 5Gh  
    $.suu^>^w  
    ] P:NnKgK  
    8MYLXW6  
    剪切干涉仪 )*psDjZ7*  
    3I(dC|d  
    l044c,AW(  
    RT8_@8  
    大气热晕 se^NQ=  
    ]%cHm4#m3  
    CF4Oh-f  
    yDu yMt#  
    谐振腔分析 j?d;xj  
    | o;j0  
    !q7;{/QM6  
    J]kP`  
    模式竞争 GY0XWUlC  
    ShEaL&'J  
    4U LJtM3  
    @1J51< x  
    调Q激光器输出特性 vy2*BTU?  
    $ DABR  
    O]$*EiO\  
    0x3 h8fs  
    P!)7\.7  
    ,Do$`yO+  
    :uU]rBMo  
    QQ:2987619807 &2P:A  
     
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