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软件简介 /?*]lH. 5T?-zFMM 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。 [0y$! f4 GLAD使用复振幅来描述光束,采用快速傅里叶变换结合分步傅里叶算法进行传输分析,几乎能对所有类型的激光系统进行分析,或对物理光学系统做完整的端-对-端的分析处理,还囊括各种激光增益模型、数种非线性过程和许多其它的激光及物理光学效应。 !)pdamdA GLAD的使用方法为调用内部各类“积木”进行建模、传输和分析。积木的类型包括:用于进行系统和光束初始化的命令;用于表征各类像差和相位屏的命令;用于表征各类传统光学元件的命令;用于表征各类非线性过程的命令;用于表征激光增益介质的命令;用于光束参数诊断的命令;用于计算结果输入、输出的命令等。只要将不同类型的积木有机“组装”起来就可以轻松实现任意光学系统的模拟。 KzV 2MO-$ ypdT&5Mqb! 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。 t9cl"F= 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。 Iz@)!3h T.mmmT 功能特性 UbamB+QT GLAD在激光器模拟方面有着无与伦比的优势: t0)<$At6J 1.理论基础是衍射光学,通过分步傅立叶方法实现衍射传输和非线性现象(含增益)的模拟。并将物理光学和几何光学有机结合起来,实现对复杂系统的快速模拟。 bB}5U@G| 2.提供多种激光器组件命令,如透镜(理想的和实际的),透镜阵列,反射镜,棱镜,自适应反射镜,双折射晶体,光栅,谱色散平滑元件,任意形状的光阑,光纤以及各种结构的波导等,可以快速建立激光器模型。 (Pbg[AY 3.准确模拟激光器谐振腔的特性,如输出的激光模式,输出功率与泵浦光之间的变化关系。通过改变谐振腔的参数(如腔镜的曲率半径、通过率、位置参数),可以观察这些因素对于输出模式、输出能量的影响。 T~4N+fK 4.提供多种诊断函数,通过调用这些函数可以计算任意光场的参数,如Strehl比,M2因子,光束的半高全宽,环围能量(可聚焦能力的一个重要的衡量参数),输出光束的像差特性(拟合出Zernike多项式的系数),波前的RMS值,光学传递函数(OTF),光学系统的Rayleigh范围以及位置等。 5d\q-d 5.在非线性特性方面的模拟具有非常显著的优势,是目前唯一能够涵盖几乎所有非线性特性的物理光学模拟软件。可以模拟的非线性过程包括:各种增益过程(包括CO2增益模型、BEER定律增益模型、半导体增益模型、三能级系统模型、速率方程模型),自聚焦过程,倍频过程,和频过程,四波混频过程,Raman放大过程,大气湍流引起的热晕过程。 ~*W!mlg 6.采用有限差分方法模拟热透镜效应。 8|%^3O 0X 7.可以模拟偏振过程以及部分相干光现象。 ~j9O$s~) j+-P :xvP GLAD基本版的功能: cC'x6\a UVQ7L9%?f □ 整合环境设计区(IDE) 7 msAhz T0z n,ej □ 简单或复杂激光束追迹 ;j8)KC hrGH}CU" □ 相干和非相干交互作用 T r0B[QF $*R/tJ. □ 非线性激光增益模型 U}k9 Py \ZU1Jb1c □ 透镜和反射镜:球面镜、柱面镜 Q'O[R+YT , }g7]?Ee □ 任意形状的光阑 ',^+bgs5 rl2&^N □ 近场-和远场-衍射传输分析 ,#?uJTLH jhbonuV_ □ 稳态和非稳态谐振腔模型 kn"(mJe$ mZz="ZLa: □ 为谐振腔设计提供的特殊功能 Y5ZZ3Ati <Z}SKR"U% □ Seidel, Zernike, 和相位光栅像差分析 I/gjenUK Rp7ntI: □ 平滑随机数波前像差(smoothed random wavefront aberrations) V'*~L\;pU a2Pf/D]n □ 透镜和反射镜数组 A+J*e UhA"nt0 □ 变量数组,可达1024x1024 VA*y|Q6 +5VLw □ 方形数组和可分离的衍射理论 xj5;: g#! Sf5X3,Uw □ 多重,独立的激光束追迹传输 LI2&&Mw I$N8tn+E □ 自动传输技术控制 X3'H
`/ ]I3!fEAWR □ 薄片增益模型 Mi'8
~J EnOU?D □ 全局坐标系统 MUfG?r\t 2MZCw^s> □ 任意的反射镜位置及方位设置 l2N]a9bq@ (jU6GJRP □ 几何像差 ?v>ET2wD `;%]'F0` □ 大Fresnel数系统模拟 otggN:^Qw q[`j`8YY!R □ Zonal自适应光学模型(Zonal adaptive optics model) 4jD2FFG-
G "HE^v_p □ 相位共轭(phase conjugation) p-.n3AL P ;IrBq6|o □ 极化模型 UG=K|OXWJ a7N!B' y □ 部分相干光模型 q.,JVGMS `{qG1 □ ABCD传输 ^%O]P`$ 8\:NMP8W\ □ 光纤光学和3-D波导 /cU<hApK 0}_[DAd6 □ 二元光学(binary optics)和光栅 5mb]Q)f9- "
Hd|7F'u= □ 矢量衍射方法对高数值孔径(NA)物镜进行分析 x?&$ ci xyI}y(CN1 □ M-平方因子评价 ^o7;c [E` r Tz$^a}/ □ 相位修正的优化 E*+{t~ fW?o@vlO □ 模拟退火优化(simulated annealing optimization) /Q~i~B 2j- \L"kV!> GLAD Pro增加的功能: +SwR+H)? KEWTBBg □ 非线性光学: B
~OZ2-~ 1.Raman放大,四波混频(Four-wave mixing) T#>7ub 2.倍频 P#AW\d^"B 3.自聚焦效应(self-focusing effects) 8@tV9+u ~?(N □ 激光过程: R=jI?p 1.速率方程增益模型(rate equation gain) ~ 0M'7q' 2.激光起振和Q-switching ~c\e'≻ X7rMeu □ 优化: %f]:I 1.任意结构的最小二乘优化(least squares optimization) [UH||qW 2.使用者自定义评价函数(merit function) F]<Xv" 3.任何的系统参数都能进行优化 (SvWvm EKO[ !, □ 几何光学: |j,"Pl}il^ 1.精密表面配合光线追迹 ,N)/w1?I 2.透镜组的定义和分析 HPZ}*m' /HaHH.e □ 大气效应: xoN3 1.Kolmogorov扰动 ml+; Rmvb 2.热致离焦(thermal blooming) &wV]"&- }9FSO9*&} 典型案例图示 `G}TG( ]iUxp+ 任意形状的光阑 7Ve1]) u sc}~8T k=jk`c{<[ V{!J-nO S形光纤波导 xsD($_ =o$sxb
E( LA}Syt\F 6}FP 空间光耦合进入光纤 ++^l]8 (^Y~/ A|<jX} )84 ~ugs 二元光学元件 ?k(7 LX0j {y_98N q-}Fvel u Tu).K.p: 剪切干涉仪 5?]hd*8 24z< gO FG.em ^rifRY-,yO 大气热晕 YTUZoW2 $\X[@E S0 ,g2ij 2#c<\s|C 谐振腔分析 ^c9t'V`IWQ ur:3W6ZKl |#]@Z)xa ^\4h<M 模式竞争 Z{]0jhUyNh 3h$6t7=C Ab{ K<:l PoG-Rqe 调Q激光器输出特性 w9< R#y[A MkfBuW;) /`wvxKX %C|n9* _V7s#_p j+$rj r]:(Vk]|F QQ:2987619807 *Q?tl\E
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