[产品]激光与物理光学-《GLAD典型案例手册》 [复制链接]

前言 +>*! 3x+sE  
aFf(m-  
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。 /UP1*L  
kH|cB!?x  
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。 1Ax{Y#<  
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。 \YMe&[C:o  
?#]wxH,  
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。 P+2@,?9#  
)/mBq#ZS  
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。 tH^]`6"QUa  
不当之处，敬请指正！ 15dbM/Gj  
k[<Uxh%  
-Ed<Kl  
目录 2
T&n6t$p  
前言 2 ]mZN18#  
1、传输中的相位因子与古伊相移 3 G W@g  
2、带有反射壁的空心波导 7 4Uzx2   
3、二元光学元件建模 14 &cuDGo.  
4、离轴抛物面聚焦过程模拟 21 5!V%0EQqw  
5、大气像差与自适应光学 26 Fofe
Q  
6、热晕效应 29 nd3n'b  
7、部分相干光模拟 34 ve&"x Nz<  
8、谐振腔的优化设计 43 )0UXTyw^  
9、共焦非稳腔模拟仿真 47 *i,@d&J y]  
10、非稳环形腔模拟 53 BH3%dh:9  
11、含有锥形反射镜的谐振腔 58 'fS&WVR?  
12、体全息模拟 63 O+ghw1/  
13、利用全息图实现加密和解密 68 T6^H%;G  
14、透射元件中由热效应导致的波前畸变 75 !E.CpfaC  
15、拉曼放大器 80 kC8M2|L  
16、瞬态拉曼效应 90 @0[#XA_>  
17、布里渊散射散斑现象聚焦几何模拟 97 &|Cd1z#?  
18、高斯光束的吸收和自聚焦效应 104 +JlPQ~5  
19、光学参量振荡器 109 ~`Rb"Zn  
20、激光二极管泵浦的固体激光器 114 ?Jy/]j5fI  
21、ZIG-ZAG放大器 122 ,We'AR3X  
22、多程放大器 133 @CNe)&U  
23、调Q激光器 153 0/TP`3$X#"  
24、光纤耦合系统仿真 161 j[Z<|Da  
25、相干增益模型 169 ttfCiP$  
26、谐振腔往返传输内的采样 181 b2Oj 1dP1  
27、光纤激光器 191 ~9ynlVb7)r  
:N#8|;J1Fl  
GLAD案例索引手册 F!qt=)V@w  
7 <<`9,  
目录 5v_vv'~  
@wPyXl  
目   录 i F9Co m}  
d3jzGJrU}  
%n)H(QPW  
GLAD软件简介 1 #w1E3ahaX  
Ex1: 基本输入和RTF命令文件 2 `NB6Of*/  
Ex1a: 基本输入 2 Q$58K9  
Ex1b: RTF命令文件 3 tFvXVfml  
Ex2: 光束初始化与自动单位控制 4  `;HZO8  
Ex2a: 高斯与超高斯光束的生成, 自动单位 5 a?1lj,"~R  
Ex2b: 利用束腰计算光束和矩阵尺寸 5 opfg %*  
Ex2c: 利用光栅计算光束和矩阵尺寸 6 PTP0 _|K  
Ex2d: 浅聚焦的光束和矩阵尺寸的计算 6 3{H&{@Q  
Ex3: 单位选择 7 S(#v<C,hd  
Ex4: 变量、表达式和数值面 7 vf0 fa46  
Ex5: 简单透镜与平面镜 7 j^6,V\;l  
Ex6: 圆锥反射面与三维旋转 8 7!PU}[:  
Ex7:  mirror/global命令 8 n=A}X4^  
Ex8: 圆锥曲面反射镜 11 9+"ISXS  
Ex8a: 间隔一定距离的共焦抛物面 11 .
g>0FP  
Ex8b: 离轴单抛物面 12 ,Fzuo:{uy  
Ex8c: 椭圆反射镜 12 4L
<;z'   
Ex8d: 高数值孔径的离轴抛物面 12 7Sl"q=>  
Ex8e: 椭圆反射面阵列的本征模式分析法 12 }DFZ9,gQ  
Ex9: 三维空间中采用平面镜进行光束控制 17 KmpKyc[  
Ex10: 宏、变量和udata命令 17 <[A;i  
Ex11: 共焦非稳腔 17 'b:UafV  
Ex11a: 非稳定的空谐振腔 18 ;MH_pE/m  
Ex11b: 带有切趾效应的非稳空腔 18 ]FEs
N6  
Ex11c: 发散输出的非稳腔 19 OMm'm\+/  
Ex11d: 注入相反模式的空腔 19 [Wn6d:  
Ex11e: 确定一个非稳腔的前六个模式 20 <RCeY(1  
Ex12: 不平行的共焦非稳腔 20 jZR2Nx}16  
Ex13: 相位像差 20 B4t,@,\O  
Ex13a: 各种像差的显示 21 [PH56f  
Ex13b: 泽尼克像差的位图显示 23 gQ$0 |0O  
Ex14: 光束拟合 23 ;7U"wI_~c  
Ex15: 拦光 24 cpu|tK.t  
Ex16: 光阑与拦光 24 ,% *Jm
  
Ex17: 拉曼增益器 25 m2v'zJd}g  
Ex18: 多重斯托克斯光束的拉曼放大 26 |\T!,~  
Ex19: 会聚光束的拉曼过程，简单动力学分步法 26 R47tg&k6[  
Ex20: 利用wave4的拉曼放大，准直光束 28 S9{&.[O  
Ex21: 利用wave4的四波混频，准直光几何传输 29 WQBpU?O  
Ex22: 准直光的拉曼增益与四波混频 29 ?o`fX wE  
Ex23: 利用wave4的四波混频，会聚光束 30 A
\-r%&.  
Ex24: 大气像差与自适应光学 31 4XN
kto  
Ex24a: 大气像差 32 {nH*Wu*^  
Ex24b: 准直光路中的大气像差 32 jwO7r0?\`G  
Ex24c: 会聚光路中的大气像差 32 Lm7fz9F%
 
Ex25: 地对空激光通讯系统 32 UUEbtZH;  
Ex26: 考虑大气像差的地对空激光传输系统 34 qJK-HF:#  
Ex27: 存在大气像差和微扰的地对空激光传输系统 34 hx hs>eY  
Ex27a: 转换镜前面的大气像差与微扰的影响 35 C^ZDUj`  
Ex27b: 转换镜后面的大气像差与微扰的影响 35 GB{Q)L  
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 AH|'{  
Ex28: 相位阵列 35 +?^lnoX  
Ex28a: 相位阵列 35 8X)1bNGqhe  
Ex28b: 11×11的转向激光阵列，阻尼项控制 35 V`xE&BI  
Ex29: 带有风切变的大气像差 35 jBU!xCO  
Ex30: 近场和远场的散斑现象 36 N >k,"=N/  
Ex31: 热晕效应 36 uO4R5F|tL  
Ex31a: 无热晕效应传输 37 ~' q&rvk`  
Ex31b: 热晕效应，无动力制冷 37 k(dNHT  
Ex31c: 热晕效应，动力制冷和像差 37 <5npVm  
Ex32: 相位共轭镜 37 dF'oZQz  
Ex33: 稳定腔 38 ^3ysY24Q  
Ex33a: 半共焦腔 38 `! _
mIh}  
Ex33b: 半共焦腔，1:1内腔望远镜，理想透镜 39
A?H.EZ  
Ex33c: 半共焦腔，1:1内腔望远镜，透镜组 39 r?}L^bK  
Ex33d: 多边形谐振腔的分析 39 wj9Hh  
Ex33e1: 相干注入，偏心光输入（1） 40 UQ~gjnb[c  
Ex33e2: 相干注入，偏心光输入（2） 40 $O,IXA  
Ex33f: 半共焦腔的全局定义 41 G&#l3bkQ  
Ex33g: 线型遮光触发TEM10 41 bix}#M  
Ex33h: 带有旋转末镜的半共焦腔 41 )]{&  
Ex33i: 两种波长的平行平面腔 42 VV"1IR  
Ex33j: 多光束在同一个谐振腔中传输 42 _F3= H]P  
Ex33k: 拓展腔与伪反射 42 vnH[D)`@  
Ex33l: 谐振腔耦合 43 dwz{Yw(  
Ex33m: 通过正交化确定高阶模 45 %$=}ePD  
Ex34: 单向稳定腔 45 .`+N+B(4  
Ex35: 分布式传输通过一个折射面 47 .1h1J   
Ex35a: 分布式传输，孔径划分方法 51 lQ|i Ws  
Ex35b: 分布式传输，入射光中添加相位光栅 53 Kbcr-89Gv~  
Ex35c: 分布式传输，折射面上添加相位光栅 54  &W? hCr  
Ex35d: 光束传播到带有相位光栅的倾斜表面上 56 '/@i} digf  
Ex35e: 光束传播到带有圆形孔径的倾斜表面上 56 4H hQzVM{  
Ex36: 有限差分传播函数 57 2$1D+(5;  
Ex36a: FDP与软孔径 58 /igbn  
Ex36b: FDP与FFT算法的硬孔径 58 s`o_ER  
Ex37: 偏振和琼斯矩阵 58 0ae}!LO  
Ex37a: 偏振与琼斯矩阵 58 qQe23,x@5  
Ex37b: 偏振，表面极化效应 60 <%=@Ue  
Ex37c: 以布儒斯特角入射时透射和反射系数 61 Mf`@X[-;  
Ex37d: 偏振，古斯-汉欣位移（1） 61 92g&,Wb  
Ex37e: 偏振，采用jsurf/goos命令的古斯-汉欣位移（2） 61 +6\1 d5  
Ex37f: 采用三维偏振片寻址的双折射楔 61 7r$'2">K(  
Ex37g: 通过达夫棱镜之后光束的偏振性质 62 5Cl;h^R|m  
Ex38: 剪切干涉仪 mH7Mch| m  
62 .h\[7r  
Ex39: 传输中的高斯相位因子与古伊位移 62 O*PJr[Zou  
Ex40: 相位共轭，有限相互作用长度 64 |=#uzp7*  
Ex41: 空间滤波对偏振的影响 64 ,{g B$8z^  
Ex42: 波导光栅耦合器与模式匹配输入 65 *"sDsXo- I  
Ex43: 波导光栅耦合器与反向模式输入 66 p"o_0{8  
Ex44: 波导光栅耦合器与带有像差的反向模式输入 66 C%;J9(r  
Ex45: 环形非稳腔，工作物质具有聚焦性质 66 cfUG)-]P~  
Ex46: 光束整形滤波器 68 ;1>)p x**  
Ex47: 增益片的建模 68 SAN/fnM  
Ex47a: 满足比尔定律增益的非稳加载腔谐振器 70 99?: 9g  
Ex47b: 带有增益片的非稳加载腔谐振器 70 )U:W 9%  
Ex47c: 带有增益片的非稳加载腔谐振器，单步骤 70 |v= */
e  
Ex47d: 点对点控制增益与饱和 70 'L ]k\GO  
Ex47e: 点对点控制增益与饱和，多光束的饱和 70 2qDVAq^@  
Ex48: 倍频 70 I2*\J)|f  
Ex49: 单模的倍频 71 9X
eg&Z|!  
Ex50: TE与TM波导模式的外耦合偏振 71
o|c%uw  
Ex51: 诱导偶极子的TE与TM外耦合计算 71 H]&^>Pvh  
Ex51a: TE模的波导光栅内耦合 72 ~\
[\S!"  
Ex51b: TM模的波导光栅内耦合 72 XV:icY  
Ex52: 锥像差 72 ^:,I #]  
Ex53: 厄米高斯函数 74
eC*-/$D  
Ex53a: 厄米高斯多项式 75 8B|B[,`  
Ex53b: 径向偏振光的建构，HG(1,0)和HG(0,1)正交偏振得到 75 Oh/2$72  
Ex54: 拉盖尔函数 75 c~{)vL0K  
Ex55: 远场中的散斑效应 75 DT>Gi
ic  
Ex56: F-P腔与相干光注入 75 p^?]xD(  
Ex56a: 确定理想高斯模式的古伊相位 76 uI+^8-HZ;  
Ex56b: 在古伊相位附近对注入信号光进行扫面，峰值出现在140° 76 c_)lTI4  
Ex56c: 通过正交化确定损耗第二小的模式的古伊相位及其建立过程 76 W,p?}KiO T  
Ex56d: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径) 76 QOKE9R#Y  
Ex56e: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径)（续） 76 OjBg$f~0F  
Ex56f: 在纵模空间对注入信号光进行扫描 76 0j(/N  
Ex57: 稳定谐振腔中利用遮光来产生高阶模式 76 {igVuZ(>en  
Ex58: 高斯光束的吸收和自聚焦效应 77 i")ucrf  
Ex58a: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，无吸收情况 79 ("ulL5  
Ex58b: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，有吸收情况 79 G|.5.FK^  
Ex58c: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，比尔定律与自聚焦 79 Kf'oXCs  
Ex58d: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，吸收、自聚焦、像差 79 8@d,TjJDo  
Ex59: 带有中心拦光球差的焦平面图 79 ew\ZFqA;  
Ex59a: 焦平面上的球差，有拦光 80 ~6O<5@k  
Ex59b: 焦平面上的球差，无拦光 80 D?}K|z LQ  
Ex59c:  2f透镜，焦平面扫描 80 wEMg~Hh  
Ex60: 椭圆小孔的尺寸与位置优化 80 %
TA@-tK=  
Ex60a: 对散焦的简单优化 80 yfCdK-9+B  
Ex60b: 优化的数值验证，数值目标 81 }@avGt;v  
Ex60c: 优化的数值验证，阵列目标 81 9ZXEy }q57  
Ex60d: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化，数值验证 81 A]q"+Z]  
Ex60e: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化，内置函数 81 R,KoymXP  
Ex61: 对加速模型评估的优化 82 2JS&
zF  
Ex62: 具有微小缺陷的线性光栅 82 (| X?  
Ex62a: 平面波光栅，小的遮光片的影响 85 E6mwvrm8  
Ex62b: 平面波光栅，第二个光栅的影响 85 M3/_E7Qoj  
Ex63: 比尔定律与CO2增益的比较 85 {G(N vf,K]  
Ex64: 采用单孔径的透镜阵列 85 'n0u6hCSb  
Ex65: 非相干成像与光学传递函数（OTF） 85 $ru()/pI)z  
Ex66: 屋脊反射镜与角立方体 86 H3qM8_GUA  
Ex67: 透镜和激光二极管阵列 87 ;&MI M`&$  
Ex67a: 六边形透镜阵列 88 *:hHlH* t1  
Ex67b: 矩形透镜阵列 88 p:CpY'KV_  
Ex67c: 透镜阵列用于光学积分器 88 PcQqdU^!  
Ex67d: 矩形柱透镜 88 sQ>L3F;A`  
Ex67e: 焦距为25cm的微透镜阵列 88 sqP (1|9  
Ex67f: 两个透镜阵列创建1:1的离焦成像器 88 @?\[M9yK  
Ex67g: 透镜组对光纤阵列进行准直 88 >{huaN B  
Ex67h: N×N的激光二极管阵列，高斯型包络面 88 ]Y
@B= 5e/  
Ex68: 带有布儒斯特窗的谐振腔 88 E4dN,^_ F!  
Ex68a: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔，工作波长为1μ 89 0N(o)WRv  
Ex68b: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔，工作波长为100μ 89 95^A !  
Ex69: 速率方程与瞬态响应 89 N)N\iad^  
Ex69a: 速率方程增益与模式竞争 89 tf_<w?~  
Ex69b: 红宝石激光的速率方程增益 92 'o.A8su,  
Ex69c: 速率方程与单步骤 92 (zL(  
Ex69d: 半导体增益 92 ^E349c-|  
Ex69e: 三能级系统的增益，单一上能级态 93 )Me$BK>  
Ex69f: 速率方程的数值举例 93 O0Sk?uJ<  
Ex69g: 单能级和三能级增益的数值举例 93 hd)HJb-aR  
Ex69h: 红宝石激光的速率方程 93 7"0l>0 \  
Ex69i: 一般的三能级激光系统的速率方程 93 3T7,Y(<V  
Ex69j: 稳态速率方程的解 93 x=~$ik++  
Ex69k: 多步骤的单能级和三能级激光的速率方程 93 lay)I11->  
Ex70: Udata命令的显示 93 wtpz ef=  
Ex71: 纹影系统 94 >^q7:x\  
Ex72: 测试ABCD等价系统 94 |SfmQ;  
Ex73: 动态存储测试 95 eod-N}o  
Ex74: 关于动态存储分布更多的检验 95 qH1&tW$  
Ex75: 锥面镜 95 8C(@a[V  
Ex75a: 无焦锥面镜，左出左回 95 !w}cKm  
Ex75b: 光束回射时无焦锥面镜发生偏移，左出左回 97 JXA!l?%  
Ex75c: 左右相反方向的无焦锥面镜 97 236,o {9e  
Ex75d: 无焦锥面镜，位置偏移较大 98 -U#e  
Ex75e: 内置聚焦锥面镜的稳定谐振腔 N|53|H  
。。。。后续还有目录 ir/-zp_  
对这两本书感兴趣的可以扫码加微联系 Q5~Y;0'  
"Gh5 ^$w?j  

图片:微信二维码.jpg