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《GLAD典型应用案例手册》 ?I.<mdhN#t efF>kcIC 前 言 j:{d'OV GLAD是由美国Applied Optics Research(AOR)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的美国亚利桑那州立大学任教,在物理光学特别是激光领域拥有三十多年的研究经验。目前GLAD软件已经被国内外众多研究机构和公司作为仿真评估工具广泛使用。 9rsty{J8 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。 CzZmC]5 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。 G>0S(M) 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。 `7zNVYur8 为了使广大有志于采用GLAD进行光学系统设计及仿真的师生及研究人员更加全面地了解GLAD的功能,熟悉GLAD的使用,本书从GLAD的案例手册中精选了二十七个案例进行解读,希望对于各位运用GLAD解决实际问题有所裨益。不当之处,敬请指正! O)!MWmr 目 录 CCZ]`*wJ 前言 1 ZKa.MBde 1、传输中的相位因子与古伊相移 3 G#;$; 2、带有反射壁的空心波导 7 L7tC?F]}SK 3、二元光学元件建模 14 s9Aq-N 4、离轴抛物面聚焦过程模拟 20 +kKfx! 5、大气像差与自适应光学 24 g^DPbpWxu 6、热晕效应 27 P=V=\T<4_ 7、部分相干光模拟 32 %maLo RJ 8、谐振腔的优化设计 41 1[vmK,N=E 9、共焦非稳腔模拟仿真 45 9RoN,e8! 10、非稳环形腔模拟 51 7.PG*q 11、含有锥形反射镜的谐振腔 56 =?f\o*J) 12、体全息模拟 61 .q1OT> 13、利用全息图实现加密和解密 66 ?qt>;o|Ue 14、透射元件中由热效应导致的波前畸变 73 jnuovM!x~ 15、拉曼放大器 78 6
2r%q^r`i 16、瞬态拉曼效应 88 u@$C i/J* 17、布里渊散射散斑现象聚焦几何模拟 95 {uRnZ/m 18、高斯光束的吸收和自聚焦效应 102 AtN=G"c>_ 19、光学参量振荡器 107 +SSF=]4+ 20、激光二极管泵浦的固体激光器 112 iS^IqS 21、ZIG-ZAG放大器 120 )MZQ\8,)] 22、多程放大器 131 FU|c[u|z 23、调Q激光器 151 KN;b+`x;M 24、光纤耦合系统仿真 159 PXk+Vi,%k 25、相干增益模型 167 {%5tqF 26、谐振腔往返传输内的采样 178 b:nHcxDU< 27、光纤激光器 188 ?2;r#) f`?Y+nu} 3!0Eh8ncI 新书《精通LASCAD 3.6》推出 4#Fz!Km $gN1&K 0FFx x62b=k} 目 录 0k5;Qf6A &41=YnC6 第一章 LASCAD简介 1 7
Znr2I 1.1 创始人简介 1 vb-L "S?kC 1.2 主要功能 1 99}n%(V 1.3 主要客户 1 j1)HIQE|5f 第二章 LASCAD的安装、启动以及系统要求 4 sV/#P<9 2.1 LASCAD的安装 4 5Y
4W:S 2.2 LASCAD的启动 4 ~B%=g)w 2.3 LASCAD对于系统的配置要求 5 aU3
m{pE 第三章 计算方法 6 \5$N>
2kO 3.1 复高斯模式算法 6 e}? #vTRI} 3.2 有限元分析法(FEA) 6 Z_Ox ' 3.3 基于光束传输程序的物理光学代码(BPM) 6 gg(^:`+ 第四章 LASCAD的各窗口 8 L\8tqy. 4.1 参数区窗口(Parameter Field) 8 qTnfiYG} 4.1.1 X平面参数(x-Plane Parameter) 8 vIrLG1EK 4.1.2 Y平面参数(y-Plane Parameter) 9 kn_%'7 4.1.3 光栏(Apertures) 9 `RUr/|S 4.1.4 常规参数(General) 10 W
:PGj0? 4.1.5 光斑尺寸 10 #_}lF<k 4.1.6 参数区(Parameter Field)窗口版面 11 SnRTC<DDh 4.2 高斯模式图窗口 11 q79)nhC F 4.2.1 移动、插入和清理元件 13 &_
Ewu@4 4.3 主窗口(LASCAD) 14 n`T
4aDm 4.3.1 下拉菜单 14 <D4.kM 4.3.1.1 文件(File) 14 ik77i?Hg 4.3.1.2 打印(Print) 14 SeBbI&Ju 4.3.1.3 打印到文件(Print to File) 15 `Y-uNJ'.N 4.3.1.4 复制到剪切板(Copy to Clipboard) 15 l
tr=_ 4.3.1.5 视图(View) 15 YBN.
waL 4.3.1.6有限元分析(FEA) 16 3_2(L"S2 4.3.1.7 CW激光功率(CW Laser Power) 16 qx<`Kc4 4.4 新项目窗口(New Project) 17 nJny9g 4.4.1 驻波谐振腔选项:(Standing Wave Resonator) 17 *usfJ- 4.4.2 环形谐振腔选项:(Ring Resonator) 17 [1'`KJ] 4.4.3 光外部束选项:(Option: External Beam) 18 pr.Vfb 第五章 FEA分析简介 19 KUVsCmiT 5.1 FEA分析基本原理 19 '|< |