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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 正序阅读 楼主  发表于: 2021-07-16
    软件简介 GVK c4HGt  
    o0}kRL  
    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。 FD[o94`%  
    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。 KKcajN  
    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。 \0,8?S  
    Hq;*T3E  
    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。 &rbkw<=j  
    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。 :6[G;F7s  
    !+V."*]l  
    功能特性
    zc.r&(d  
    GLAD在激光器模拟方面有着无与伦比的优势: #Y%(CI  
    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。 F6Ne?[b  
    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。 h2P&<ggqX  
    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。 P|tNmv[;  
    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。 i[4t`v'Dk  
    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。 Memb`3  
    6.采用有限差分方法模拟热透镜效应。 HrS-o=  
    7.可以模拟偏振过程以及部分相干光现象。 C-sFTf7  
    > Hwf/Gf[  
    GLAD基本版的功能 &\iMIJ-  
    ,~G:>q$ad  
    □ 整合环境设计区(IDE) H g04pZupN  
    8JojKH  
    □ 简单或复杂激光束追迹 044Q>Qz,  
    @ *&`1  
    □ 相干和非相干交互作用 #9rCF 3P  
    ys- w0H  
    □ 非线性激光增益模型 7TB&Q*Zf  
    f7?u`"C  
    □ 透镜和反射镜:球面镜、柱面镜 SNrX(V::z  
    P%y9fU2[  
    □ 任意形状的光阑 q"-+`;^7(-  
    E^C [G)7n  
    □ 近场-和远场-衍射传输分析 UWW'[gEP1  
    -?L3"rxAP  
    □ 稳态和非稳态谐振腔模型 R@ MXwP  
    sB=s .`9  
    □ 为谐振腔设计提供的特殊功能 /}Ct2w&<k  
    MZ%S3'  
    □ Seidel, Zernike, 和相位光栅像差分析 z Ek/#&  
    l<UA0*t  
    □ 平滑随机数波前像差(smoothed random wavefront aberrations) P/[}$(&:  
    BmFtRbR  
    □ 透镜和反射镜数组 <Q@{6  
    r"W<1H u  
    □ 变量数组,可达1024x1024 7e:7RAX  
    YDaGr6y4i  
    □ 方形数组和可分离的衍射理论 :a*F>S!  
    ow7*HN*  
    □ 多重,独立的激光束追迹传输 50^CILKo7  
    7,3 g{8  
    □ 自动传输技术控制 hY/i)T{  
    }w5`Oig[  
    □ 薄片增益模型 yPk s,7U  
    kf1 (  
    □ 全局坐标系统 F-<c.0;6  
    BWLeitS/  
    □ 任意的反射镜位置及方位设置 ]D@y""{--s  
    ZW ZKyJQ  
    □ 几何像差 -c p)aH)  
    1i 7p'  
    □ 大Fresnel数系统模拟 q]DE\*@  
    2$O6%0  
    □ Zonal自适应光学模型(Zonal adaptive optics model) l<p6zD$l  
    )%bY2 pk  
    □ 相位共轭(phase conjugation) QuBaG<  
    /'L/O;H20  
    □ 极化模型 zJTSg  
     V/t-  
    □ 部分相干光模型 TB#oauJm,  
    NBO&VYs|  
    □ ABCD传输 *W<|5<<u@  
    yG:Pg MrB  
    □ 光纤光学和3-D波导 V3[>^ZCA  
    Zrp9`~_g<!  
    □ 二元光学(binary optics)和光栅 3M[5_OK   
    {3G2-$yb  
    □ 矢量衍射方法对高数值孔径(NA)物镜进行分析 Wa'm]J  
    RQW<Sp~  
    □ M-平方因子评价 k2DBm q;  
    G;;iGN  
    □ 相位修正的优化 F17nWvF  
    J-Wphc!m  
    □ 模拟退火优化(simulated annealing optimization) }tPI#[cfK  
    gro@+^DmT  
    GLAD Pro增加的功能 YCu9dBeVS  
    h9j/mUwV  
    □ 非线性光学: |^t8ct?x~  
    1.Raman放大,四波混频(Four-wave mixing) -MItZ  
    2.倍频 BZRC0^-C@  
    3.自聚焦效应(self-focusing effects) v DVE#Nm_  
    `YPNVm<3)  
    □ 激光过程: J@Qw6J  
    1.速率方程增益模型(rate equation gain) 'fIirGOl  
    2.激光起振和Q-switching ?iaD;:'qE  
    j~`rc2n%  
    □ 优化: \bumB<w(]  
    1.任意结构的最小二乘优化(least squares optimization) ~ H $q  
    2.使用者自定义评价函数(merit function) Pt8 U0)i)  
    3.任何的系统参数都能进行优化 7VKTI:5y  
    hFr?84sAd  
    □ 几何光学: roE*8:Y  
    1.精密表面配合光线追迹 e"6!0Py#*  
    2.透镜组的定义和分析 &#qy:  
    wEJ?Y8  
    □ 大气效应: s9b 6l,Z  
    1.Kolmogorov扰动 (f?&zQ!+  
    2.热致离焦(thermal blooming) R{A$hnhW6  
    MYF6tZ*  
    典型案例图示 yXL]uh#b  
    tS&rR0<OW  
    任意形状的光阑 Vq1v e;(8s  
    e$y VV#  
    gTwxmp.,  
    ,MdK "Qa>  
    S形光纤波导 ^PI8Bvs>j  
    l]v>PIh~N  
    ,1&</R_  
    >6"u{Qmr  
    空间光耦合进入光纤 *WpDavovyB  
    A?/(W_Gt^M  
    pt+[BF6P  
    a5# B&|#q  
    二元光学元件 0N19R5NN8  
    l:H}Y3_I  
    h$~ \to$C  
    dS m; e_s  
    剪切干涉仪 c;pv< lX'  
    Gw)>i45 :  
    ^z\*; f  
    m6oaO9"K  
    大气热晕 p!xCNZ(m  
    m'P,:S)=  
    +>wBGVvS  
     dr iw\  
    谐振腔分析 yxz"9PE/P  
    8RJ^e[?o(  
    'lD"{^  
    0xQ="aXE  
    模式竞争 _]# ^2S  
    Uc?#E $X  
    ~E tW B  
     }L.&@P<  
    调Q激光器输出特性 kKP<K+hH  
    b qNM  
    >=Pn\" j  
    >l3iAy!sZ  
    nVt,= ?_ U  
    ^yo~C3 r~  
    5p7?e3  
    QQ:2987619807 1$#{om9  
     
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