前言
'fs
tfk /1v:eoF; 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。
)Q 5 x% /-knqv 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。
}S$OE))u GLAD的使用方法为调用内部各类“积木”进行建模、传输和分析。积木的类型包括:用于进行系统和光束初始化的命令;用于表征各类像差和相位屏的命令;用于表征各类传统光学元件的命令;用于表征各类非线性过程的命令;用于表征激光增益介质的命令;用于光束参数诊断的命令;用于计算结果输入、输出的命令等。只要将不同类型的积木有机“组装”起来就可以轻松实现任意光学系统的模拟。
=H`yzGt bv;.6C(T< GLAD的应用领域包括:(1)包含传统光学元件,如各种
透镜、反射镜、棱镜的光学系统的衍射传输分析;(2)光束质量的分析和评价;(3)二元衍射光学元件的分析;(4)各种波导的分析;(5)激光系统的分析:无源腔性能分析,含各类增益介质的有源腔分析;(6)多种非线性过程的模拟。
]v/pMg#- YQ@2p?4m 为了使广大有志于采用GLAD进行光学系统设计及仿真的师生及研究人员更加全面地了解GLAD的功能,熟悉GLAD的使用,本书从GLAD的案例手册中精选了二十七个案例进行解读,希望对于各位运用GLAD解决实际问题有所裨益。
A0>r]<y 不当之处,敬请指正!
K.=5p/^a (q0vql cij8'("+! 目录
*8J0yv 前言 2
G!`PP 1、传输中的相位因子与古伊相移 3
2z.~K&+x 2、带有反射壁的空心波导 7
~F53{qxV 3、二元光学元件建模 14
gKY6S? 4、离轴抛物面聚焦过程模拟 21
P:_bF>r ? 5、大气像差与自适应光学 26
h56Kmxxk 6、热晕效应 29
j7^A%9 7、部分相干光模拟 34
ySB0"bl 8、谐振腔的
优化设计 43
J0
dY%pH# 9、共焦非稳腔模拟仿真 47
|VzXcV-"8) 10、非稳环形腔模拟 53
1l/t|M^I 11、含有锥形反射镜的谐振腔 58
f`KO#Wc 12、体全息模拟 63
IRdR3X56 13、利用全息图实现加密和解密 68
>gs_Bzy] 14、透射元件中由热效应导致的波前畸变 75
j74hWz+p4 15、拉曼放大器 80
,2rfN"o 16、瞬态拉曼效应 90
`a:3S@n(} 17、布里渊散射散斑现象聚焦几何模拟 97
#s81k@#X 18、高斯光束的吸收和自聚焦效应 104
V%)Tu{L 19、光学参量振荡器 109
jV9oTH- 20、激光二极管泵浦的固体
激光器 114
Z:<an+v|5 21、ZIG-ZAG放大器 122
;BqCjS%`N 22、多程放大器 133
\@yJbhk 23、调Q激光器 153
M|j=J{r 24、
光纤耦合系统仿真 161
u]7wd3( 25、相干增益模型 169
\{]y(GT 26、谐振腔往返传输内的采样 181
}3 _b%{ 27、光纤激光器 191
dHTx^1 |`Noj+T47I GLAD案例索引手册
122s7A 4Ngp - 目录
qrp@ ^H7xFd|> 目 录 i
`'^o45
hd i0YL GLAD案例索引手册实物照片
nT}Wx/aT GLAD软件简介 1
me{u~9& Ex1: 基本输入和RTF命令文件 2
uoOUgNwGg Ex1a: 基本输入 2
,Pcg+^A Ex1b: RTF命令文件 3
.4 U*.Rf
Ex2: 光束初始化与自动单位控制 4
[>r0
(x&. Ex2a: 高斯与超高斯光束的生成, 自动单位 5
`Fo/RZOW Ex2b: 利用束腰计算光束和矩阵尺寸 5
JKfJ%yy | Ex2c: 利用光栅计算光束和矩阵尺寸 6
\lm]G7h Ex2d: 浅聚焦的光束和矩阵尺寸的计算 6
fqY'Uq$= Ex3: 单位选择 7
4oH ,_sr Ex4: 变量、表达式和数值面 7
})P!7t Ex5: 简单透镜与平面镜 7
[`qdpzUp& Ex6: 圆锥反射面与三维旋转 8
ppNMXbXR Ex7: mirror/global命令 8
Eyjsbj8 Ex8: 圆锥曲面反射镜 11
K0_gMi+bR Ex8a: 间隔一定距离的共焦抛物面 11
GF8wKx#J Ex8b: 离轴单抛物面 12
[:#K_EI5% Ex8c: 椭圆反射镜 12
-y$6gCRY Ex8d: 高数值孔径的离轴抛物面 12
P_NF;v5v Ex8e: 椭圆反射面阵列的本征模式分析法 12
c`p'5qz Ex9: 三维空间中采用平面镜进行光束控制 17
t"YsIOT:O" Ex10: 宏、变量和udata命令 17
OR!W3
@ Ex11: 共焦非稳腔 17
CxjB9# Ex11a: 非稳定的空谐振腔 18
d6'G
7'9 Ex11b: 带有切趾效应的非稳空腔 18
{4,],0bjx/ Ex11c: 发散输出的非稳腔 19
wiZ Ex11d: 注入相反模式的空腔 19
`R:W5_n Ex11e: 确定一个非稳腔的前六个模式 20
prN+{N8YC Ex12: 不平行的共焦非稳腔 20
Iq4B%xo6G Ex13: 相位像差 20
eh<mJL%T Ex13a: 各种像差的显示 21
^}p##7t[ Ex13b: 泽尼克像差的位图显示 23
[SC6{| Ex14: 光束拟合 23
u "jV#,, Ex15: 拦光 24
4F
G0'J&hw Ex16: 光阑与拦光 24
vVw@^7U Ex17: 拉曼增益器 25
M1xsGa9h& Ex18: 多重斯托克斯光束的拉曼放大 26
tx>7?e8E Ex19: 会聚光束的拉曼过程,简单动力学分步法 26
K&`1{, Ex20: 利用wave4的拉曼放大,准直光束 28
;J TY#)Bh Ex21: 利用wave4的四波混频,准直光几何传输 29
:,aY|2si Ex22: 准直光的拉曼增益与四波混频 29
o}114X4q; Ex23: 利用wave4的四波混频,会聚光束 30
p? o[+L<