[产品]激光与物理光学-《GLAD典型案例手册》 [复制链接]

前言 dd=';%?  
U0Q:sA U  
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。 NrTK+6 z  
)4@La&  
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。 tn@MOOPl  
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@5%DI
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1+0DTqWz  
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。 pD)$
O}  
FdZG%N>Z  
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。 E/[
<} ./  
不当之处，敬请指正！ /-_<RQ  
6.|Qyk*  
7 g2@RKo  
目录 F9Y/Z5 Ea  
前言 2 nm3/-Q},  
1、传输中的相位因子与古伊相移 3 `EjPy>kM  
2、带有反射壁的空心波导 7 [LcHO] _^M  
3、二元光学元件建模 14 'i5V6yB  
4、离轴抛物面聚焦过程模拟 21 GLIe8T*ht  
5、大气像差与自适应光学 26 K@DK4{  
6、热晕效应 29 K;fRDE){  
7、部分相干光模拟 34 B)1.CHV%<  
8、谐振腔的优化设计 43 luYa+E0  
9、共焦非稳腔模拟仿真 47 f-M9OI  
10、非稳环形腔模拟 53 ?jDdF  
11、含有锥形反射镜的谐振腔 58 GNI
ZHyT(O  
12、体全息模拟 63 B"9/+Yj  
13、利用全息图实现加密和解密 68 equTKM  
14、透射元件中由热效应导致的波前畸变 75 n,.ZLuBEX  
15、拉曼放大器 80 @}Y,A~  
16、瞬态拉曼效应 90 >gqd y*Bg  
17、布里渊散射散斑现象聚焦几何模拟 97 !4ZszQg  
18、高斯光束的吸收和自聚焦效应 104 ?mjQN|D  
19、光学参量振荡器 109 ZV?~~_9  
20、激光二极管泵浦的固体激光器 114 Le*sLuxk<  
21、ZIG-ZAG放大器 122 pO~lVM  
22、多程放大器 133 Mr8r(LGY  
23、调Q激光器 153 U<|h4'(@L  
24、光纤耦合系统仿真 161 SW^/\cJ^  
25、相干增益模型 169 @\_l%/z{  
26、谐振腔往返传输内的采样 181 )w.\xA~|  
27、光纤激光器 191 2d`:lk%\  
v;r!rZX  
GLAD案例索引手册 D02_ Jrg  
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目录 $G_,$U!  
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目   录 i q')MKR*  
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X9d~r_2&m<  
GLAD软件简介 1 I`O)I&KH  
Ex1: 基本输入和RTF命令文件 2 +Je(
]b@  
Ex1a: 基本输入 2 &$!'Cw`,  
Ex1b: RTF命令文件 3 -X)KY_Xn@/  
Ex2: 光束初始化与自动单位控制 4 U6R"eQUTV  
Ex2a: 高斯与超高斯光束的生成, 自动单位 5 bkZ~O=uv$-  
Ex2b: 利用束腰计算光束和矩阵尺寸 5 D m|_;iO,  
Ex2c: 利用光栅计算光束和矩阵尺寸 6 ns{BU->f  
Ex2d: 浅聚焦的光束和矩阵尺寸的计算 6 Bx>)i8P7i0  
Ex3: 单位选择 7 AxXFzMW  
Ex4: 变量、表达式和数值面 7 Hvm+Tr2@  
Ex5: 简单透镜与平面镜 7 gx*rxid  
Ex6: 圆锥反射面与三维旋转 8 (($"XOU  
Ex7:  mirror/global命令 8 E903T''s  
Ex8: 圆锥曲面反射镜 11 ~sI$xX!  
Ex8a: 间隔一定距离的共焦抛物面 11 Zv`j+b  
Ex8b: 离轴单抛物面 12 7d7"^M  
Ex8c: 椭圆反射镜 12 GCf3'u  
Ex8d: 高数值孔径的离轴抛物面 12 J5J$qCJq  
Ex8e: 椭圆反射面阵列的本征模式分析法 12 7,\Uk|  
Ex9: 三维空间中采用平面镜进行光束控制 17 q66+x)  
Ex10: 宏、变量和udata命令 17 1>doa1  
Ex11: 共焦非稳腔 17 f-V8/  
Ex11a: 非稳定的空谐振腔 18 ?Q~6\xA  
Ex11b: 带有切趾效应的非稳空腔 18 1lxsj{>U  
Ex11c: 发散输出的非稳腔 19
a!;]9}u7  
Ex11d: 注入相反模式的空腔 19 XYKWOrkQqa  
Ex11e: 确定一个非稳腔的前六个模式 20 "]jGCo>9  
Ex12: 不平行的共焦非稳腔 20 2^Tj@P7  
Ex13: 相位像差 20 2 us-s  
Ex13a: 各种像差的显示 21 W.xlS
ZEB  
Ex13b: 泽尼克像差的位图显示 23 :?Xd&u0){  
Ex14: 光束拟合 23 &IQp&  
Ex15: 拦光 24 MZ(TST"  
Ex16: 光阑与拦光 24 yAu-BObD  
Ex17: 拉曼增益器 25 hLVS}HE2  
Ex18: 多重斯托克斯光束的拉曼放大 26 MNE{mV(  
Ex19: 会聚光束的拉曼过程，简单动力学分步法 26 zS@"ITy  
Ex20: 利用wave4的拉曼放大，准直光束 28 *3yeMxa  
Ex21: 利用wave4的四波混频，准直光几何传输 29 e7{n=M  
Ex22: 准直光的拉曼增益与四波混频 29 AnbY<&OC1  
Ex23: 利用wave4的四波混频，会聚光束 30 6\MJv
g\;  
Ex24: 大气像差与自适应光学 31 X7I"WC1ncz  
Ex24a: 大气像差 32 VQm)32'  
Ex24b: 准直光路中的大气像差 32 p< fKj  
Ex24c: 会聚光路中的大气像差 32 @quNVx(y  
Ex25: 地对空激光通讯系统 32 2V}tDN7c  
Ex26: 考虑大气像差的地对空激光传输系统 34 O7#ECUH  
Ex27: 存在大气像差和微扰的地对空激光传输系统 34 &&0,;r,-)  
Ex27a: 转换镜前面的大气像差与微扰的影响 35 Xd_86q8o  
Ex27b: 转换镜后面的大气像差与微扰的影响 35 )`RF2Y-A7  
Ex27c: 转换镜后面的大气像差与微扰以及自适应光学的影响 35 ?|8QL9Q"|  
Ex28: 相位阵列 35 _}X_^taTZS  
Ex28a: 相位阵列 35 't$(Ruw  
Ex28b: 11×11的转向激光阵列，阻尼项控制 35 Gs*FbrY  
Ex29: 带有风切变的大气像差 35 RVFQ!0 C  
Ex30: 近场和远场的散斑现象 36 UFxQ-GV4  
Ex31: 热晕效应 36 P@Wi^s
vj
 
Ex31a: 无热晕效应传输 37 x%ZgLvdp,  
Ex31b: 热晕效应，无动力制冷 37 U!:Q|':=h  
Ex31c: 热晕效应，动力制冷和像差 37 8&6h()  
Ex32: 相位共轭镜 37 \*}JdEHB  
Ex33: 稳定腔 38 v;S7i>\  
Ex33a: 半共焦腔 38 kL.JrbM"  
Ex33b: 半共焦腔，1:1内腔望远镜，理想透镜 39 SRl
:+!@.  
Ex33c: 半共焦腔，1:1内腔望远镜，透镜组 39 i|X ;n  
Ex33d: 多边形谐振腔的分析 39 oYNP,8r^  
Ex33e1: 相干注入，偏心光输入（1） 40 0`=#1u8  
Ex33e2: 相干注入，偏心光输入（2） 40 N[%^0T$  
Ex33f: 半共焦腔的全局定义 41 fF208A7U I  
Ex33g: 线型遮光触发TEM10 41 G9s: Wp  
Ex33h: 带有旋转末镜的半共焦腔 41 .*u, !1u  
Ex33i: 两种波长的平行平面腔 42 AZ)H/#b
e  
Ex33j: 多光束在同一个谐振腔中传输 42 QN_Zd@K*A  
Ex33k: 拓展腔与伪反射 42 }2Y:#{m  
Ex33l: 谐振腔耦合 43 xrX^";}j  
Ex33m: 通过正交化确定高阶模 45 \ajy%$;$}  
Ex34: 单向稳定腔 45 /TTmMx*  
Ex35: 分布式传输通过一个折射面 47 U2=l;
R{  
Ex35a: 分布式传输，孔径划分方法 51 B$aA=+<S  
Ex35b: 分布式传输，入射光中添加相位光栅 53 ]KfjZ
!Qh  
Ex35c: 分布式传输，折射面上添加相位光栅 54 [HB>\   
Ex35d: 光束传播到带有相位光栅的倾斜表面上 56 Hm|8ydNs  
Ex35e: 光束传播到带有圆形孔径的倾斜表面上 56 sE$!MQb  
Ex36: 有限差分传播函数 57 .OM m"RtK  
Ex36a: FDP与软孔径 58 f&glY`s#  
Ex36b: FDP与FFT算法的硬孔径 58 dxkq*  
Ex37: 偏振和琼斯矩阵 58
ANEW^\  
Ex37a: 偏振与琼斯矩阵 58 A-\OB Nh  
Ex37b: 偏振，表面极化效应 60 B&&:A4  
Ex37c: 以布儒斯特角入射时透射和反射系数 61 Hu|;cbK  
Ex37d: 偏振，古斯-汉欣位移（1） 61 DVxW2J  
Ex37e: 偏振，采用jsurf/goos命令的古斯-汉欣位移（2） 61 ^)Xl7d|m+  
Ex37f: 采用三维偏振片寻址的双折射楔 61 5v4 ,YHD  
Ex37g: 通过达夫棱镜之后光束的偏振性质 62 w,dDA2,  
Ex38: 剪切干涉仪 Jg=[!j0(  
62 v*'dA^Q  
Ex39: 传输中的高斯相位因子与古伊位移 62 ^ZX71-  
Ex40: 相位共轭，有限相互作用长度 64 59:Xu%Hp  
Ex41: 空间滤波对偏振的影响 64 )J4XM(  
Ex42: 波导光栅耦合器与模式匹配输入 65 <zE,T@c  
Ex43: 波导光栅耦合器与反向模式输入 66 smQ<lwA  
Ex44: 波导光栅耦合器与带有像差的反向模式输入 66 tgy*!B6a~  
Ex45: 环形非稳腔，工作物质具有聚焦性质 66 5LU8QHj3  
Ex46: 光束整形滤波器 68 qc_c&  
Ex47: 增益片的建模 68 hER]%)#r  
Ex47a: 满足比尔定律增益的非稳加载腔谐振器 70 F$P8"q+  
Ex47b: 带有增益片的非稳加载腔谐振器 70 Md_S};!QN6  
Ex47c: 带有增益片的非稳加载腔谐振器，单步骤 70 ,)3%@MwO  
Ex47d: 点对点控制增益与饱和 70 :B?C~U k  
Ex47e: 点对点控制增益与饱和，多光束的饱和 70 >[;+QVr;  
Ex48: 倍频 70 HV@C@wmg  
Ex49: 单模的倍频 71 8SII>iL{  
Ex50: TE与TM波导模式的外耦合偏振 71 pIBL85Xe  
Ex51: 诱导偶极子的TE与TM外耦合计算 71 rf_(pp)  
Ex51a: TE模的波导光栅内耦合 72 fQcJyX  
Ex51b: TM模的波导光栅内耦合 72 cl kL)7RQ  
Ex52: 锥像差 72 Zq7Y('=`t@  
Ex53: 厄米高斯函数 74 Q[EpE,  
Ex53a: 厄米高斯多项式 75 &GF@9BXI3  
Ex53b: 径向偏振光的建构，HG(1,0)和HG(0,1)正交偏振得到 75 e?FjN 9  
Ex54: 拉盖尔函数 75 4Cs |F7R  
Ex55: 远场中的散斑效应 75 H1iewsfzH  
Ex56: F-P腔与相干光注入 75 +6tj w 6  
Ex56a: 确定理想高斯模式的古伊相位 76 ygoA/*s  
Ex56b: 在古伊相位附近对注入信号光进行扫面，峰值出现在140° 76 C&Rv$<qc  
Ex56c: 通过正交化确定损耗第二小的模式的古伊相位及其建立过程 76 +~b@W{  
Ex56d: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径) 76 *;7~aM  
Ex56e: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径)（续） 76 b_2bg>|;  
Ex56f: 在纵模空间对注入信号光进行扫描 76 c\cPmj@  
Ex57: 稳定谐振腔中利用遮光来产生高阶模式 76 rw(EI,G  
Ex58: 高斯光束的吸收和自聚焦效应 77 cKt=_4Lf  
Ex58a: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，无吸收情况 79 H/"$#8-/  
Ex58b: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，有吸收情况 79
wp7<0PP  
Ex58c: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，比尔定律与自聚焦 79 -?L~\WJAL  
Ex58d: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，吸收、自聚焦、像差 79 hKo& ZWPq  
Ex59: 带有中心拦光球差的焦平面图 79 w1tWyKq  
Ex59a: 焦平面上的球差，有拦光 80 r'!L}^n  
Ex59b: 焦平面上的球差，无拦光 80 ?:DeOBAb  
Ex59c:  2f透镜，焦平面扫描 80 '/l<\b/E  
Ex60: 椭圆小孔的尺寸与位置优化 80 XFJGL!wWm[  
Ex60a: 对散焦的简单优化 80 (JV [7u -  
Ex60b: 优化的数值验证，数值目标 81 %
NSb8@  
Ex60c: 优化的数值验证，阵列目标 81 ]\DZW4?
'  
Ex60d: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化，数值验证 81 r6_g/7.-  
Ex60e: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化，内置函数 81 FI|jsO 3  
Ex61: 对加速模型评估的优化 82 PM]|S`  
Ex62: 具有微小缺陷的线性光栅 82 w)}' {]P"c  
Ex62a: 平面波光栅，小的遮光片的影响 85 BMaw]D  
Ex62b: 平面波光栅，第二个光栅的影响 85 8SH&b8k<<  
Ex63: 比尔定律与CO2增益的比较 85 j{QzD^t  
Ex64: 采用单孔径的透镜阵列 85 aY:u-1  
Ex65: 非相干成像与光学传递函数（OTF） 85 m5i?<Ko@  
Ex66: 屋脊反射镜与角立方体 86 v+\&8)W=  
Ex67: 透镜和激光二极管阵列 87 2>`m1q:  
Ex67a: 六边形透镜阵列 88 zsM3 [2E*  
Ex67b: 矩形透镜阵列 88 3vdhoS|  
Ex67c: 透镜阵列用于光学积分器 88 d2'1 6.lV  
Ex67d: 矩形柱透镜 88 VINb9W}G[  
Ex67e: 焦距为25cm的微透镜阵列 88 BF)!VnJ  
Ex67f: 两个透镜阵列创建1:1的离焦成像器 88 R*PR21g  
Ex67g: 透镜组对光纤阵列进行准直 88 Ow
d{;  
Ex67h: N×N的激光二极管阵列，高斯型包络面 88 f%#q}vK-  
Ex68: 带有布儒斯特窗的谐振腔 88 =(]yl_  
Ex68a: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔，工作波长为1μ 89 :{7gZ+*  
Ex68b: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔，工作波长为100μ 89 jimWLF5Q5"  
Ex69: 速率方程与瞬态响应 89 \3K%>   
Ex69a: 速率方程增益与模式竞争 89 !i4/#H  
Ex69b: 红宝石激光的速率方程增益 92 y6#AL<W@=  
Ex69c: 速率方程与单步骤 92 .|?UqZ(,  
Ex69d: 半导体增益 92 *
I)F5M  
Ex69e: 三能级系统的增益，单一上能级态 93 pUV4oyGV   
Ex69f: 速率方程的数值举例 93 1s\   
Ex69g: 单能级和三能级增益的数值举例 93 =[_=y=G  
Ex69h: 红宝石激光的速率方程 93 WR:I2-1  
Ex69i: 一般的三能级激光系统的速率方程 93 rf\/Y"D  
Ex69j: 稳态速率方程的解 93 X0FTD':f  
Ex69k: 多步骤的单能级和三能级激光的速率方程 93 1iLrKA  
Ex70: Udata命令的显示 93 k[ZkVwx  
Ex71: 纹影系统 94 BQo$c~  
Ex72: 测试ABCD等价系统 94 f3;.+hJ])  
Ex73: 动态存储测试 95 I9VU,8~  
Ex74: 关于动态存储分布更多的检验 95 q0sdL86  
Ex75: 锥面镜 95 UiE 1TD{  
Ex75a: 无焦锥面镜，左出左回 95 eN,6p'&  
Ex75b: 光束回射时无焦锥面镜发生偏移，左出左回 97 &m5FYm\  
Ex75c: 左右相反方向的无焦锥面镜 97 FTJvkcc?m  
Ex75d: 无焦锥面镜，位置偏移较大 98 &=>|?
m8  
Ex75e: 内置聚焦锥面镜的稳定谐振腔 pB;8yz=  
。。。。后续还有目录 YP4lizs.  
对这两本书感兴趣的可以扫码加微联系 L9}%tEP  
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