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    [产品]激光与物理光学-《GLAD典型案例手册》 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-01-22
    前言 |=;hQ2HyF  
    |k.'w<6mb9  
    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。 /+*"*Br/  
    eiK_JPFA-  
    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。 kjYM&q  
    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。  7)2K6<q  
    )Do 0  
    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。 /A{ Zf'DI  
    `n&:\Ib  
    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。 "2mPWRItO  
    不当之处,敬请指正! {/QVs?d  
    /8GdCac  
    f.w",S^  
    目录 svpQ.Q  
    前言 2 -,8LL@_  
    1、传输中的相位因子与古伊相移 3 o/N!l]r  
    2、带有反射壁的空心波导 7 P&0eu  
    3、二元光学元件建模 14 V k{;g  
    4、离轴抛物面聚焦过程模拟 21 @R&d<^I&M  
    5、大气像差与自适应光学 26 %]+R>+  
    6、热晕效应 29 ceUe*}\cr  
    7、部分相干光模拟 34 n&[CTOV  
    8、谐振腔的优化设计 43 01r%K@ xX\  
    9、共焦非稳腔模拟仿真 47 [=K lDfU=  
    10、非稳环形腔模拟 53 &M13F>!  
    11、含有锥形反射镜的谐振腔 58 C]!2   
    12、体全息模拟 63 Im;%.J  
    13、利用全息图实现加密和解密 68 }$_@yt<{W@  
    14、透射元件中由热效应导致的波前畸变 75 NW1Jr/  
    15、拉曼放大器 80 ovKM;cRs/  
    16、瞬态拉曼效应 90 <Y yE1 |  
    17、布里渊散射散斑现象聚焦几何模拟 97 wv9HiHz8gD  
    18、高斯光束的吸收和自聚焦效应 104 7P1Pk?pxy  
    19、光学参量振荡器 109 Qu|CXUk  
    20、激光二极管泵浦的固体激光器 114 ) H,Xkex  
    21、ZIG-ZAG放大器 122 V,-we|"  
    22、多程放大器 133 ZDW9H6ux  
    23、调Q激光器 153 g*YDgY  
    24、光纤耦合系统仿真 161 }Ulxt:}   
    25、相干增益模型 169 :8`A  
    26、谐振腔往返传输内的采样 181 1'&.6{)P  
    27、光纤激光器 191 0:V /z3?  
    W %*#rcdq  
    GLAD案例索引手册 }a;xs};X;  
    @f-:C+(Nsg  
    目录 Ll]5u~  
    neFwxS?  
    目   录 i zxn|]P bS  
    *L^W[o  
    GLAD案例索引手册实物照片
    rI>x'0Go*  
    GLAD软件简介 1 $yx\2   
    Ex1: 基本输入和RTF命令文件 2 eIvZhi  
    Ex1a: 基本输入 2 Rzd`MIHDp  
    Ex1b: RTF命令文件 3 %n|  
    Ex2: 光束初始化与自动单位控制 4 w~@"r#-  
    Ex2a: 高斯与超高斯光束的生成, 自动单位 5 |0[Buh[_:c  
    Ex2b: 利用束腰计算光束和矩阵尺寸 5 ${T/b(NM  
    Ex2c: 利用光栅计算光束和矩阵尺寸 6 h4]^~stI  
    Ex2d: 浅聚焦的光束和矩阵尺寸的计算 6 `\( ?^]WLa  
    Ex3: 单位选择 7 2F2Hl   
    Ex4: 变量、表达式和数值面 7 cQEUHhRg!  
    Ex5: 简单透镜与平面镜 7 !+SL=xy!{  
    Ex6: 圆锥反射面与三维旋转 8 RRja{*R  
    Ex7:  mirror/global命令 8 L"b&O<N o  
    Ex8: 圆锥曲面反射镜 11 0x<ASfka  
    Ex8a: 间隔一定距离的共焦抛物面 11 {T8;-H0H  
    Ex8b: 离轴单抛物面 12 I# tlaz#  
    Ex8c: 椭圆反射镜 12 z|>TkCW6  
    Ex8d: 高数值孔径的离轴抛物面 12 "W(D0oy  
    Ex8e: 椭圆反射面阵列的本征模式分析法 12 h`6 (Oo|  
    Ex9: 三维空间中采用平面镜进行光束控制 17 JvO1tA]ij  
    Ex10: 宏、变量和udata命令 17 `0Udg,KOs  
    Ex11: 共焦非稳腔 17 V#Wy` ce  
    Ex11a: 非稳定的空谐振腔 18 v6 5C j2ec  
    Ex11b: 带有切趾效应的非稳空腔 18 9VW/Af  
    Ex11c: 发散输出的非稳腔 19 e* [wF}))  
    Ex11d: 注入相反模式的空腔 19 BdD]HXB|_  
    Ex11e: 确定一个非稳腔的前六个模式 20 :Q`Of}#  
    Ex12: 不平行的共焦非稳腔 20 TnQ>v{Rx  
    Ex13: 相位像差 20 i%o%bib#  
    Ex13a: 各种像差的显示 21 H@(O{ 9Yl;  
    Ex13b: 泽尼克像差的位图显示 23 QATRrIj{e  
    Ex14: 光束拟合 23 > 'R{,1# U  
    Ex15: 拦光 24 j- 9)Sijj{  
    Ex16: 光阑与拦光 24 naR<  
    Ex17: 拉曼增益器 25 &@6xu{o  
    Ex18: 多重斯托克斯光束的拉曼放大 26 HR-'8?)R.A  
    Ex19: 会聚光束的拉曼过程,简单动力学分步法 26 hNXZL>6  
    Ex20: 利用wave4的拉曼放大,准直光束 28 JRB6T_U  
    Ex21: 利用wave4的四波混频,准直光几何传输 29 sTd@/>S?p  
    Ex22: 准直光的拉曼增益与四波混频 29 L-Q8iFW'  
    Ex23: 利用wave4的四波混频,会聚光束 30 ?-j/X6(\(  
    Ex24: 大气像差与自适应光学 31 `"=Hk@E  
    Ex24a: 大气像差 32 7{<v$g$  
    Ex24b: 准直光路中的大气像差 32 <{W{ Y\_A>  
    Ex24c: 会聚光路中的大气像差 32 Z#}sK5s  
    Ex25: 地对空激光通讯系统 32 j/aJDE(+  
    Ex26: 考虑大气像差的地对空激光传输系统 34 0h1u W26^  
    Ex27: 存在大气像差和微扰的地对空激光传输系统 34 2WS*c7Ct  
    Ex27a: 转换镜前面的大气像差与微扰的影响 35 M+:5gMB'  
    Ex27b: 转换镜后面的大气像差与微扰的影响 35 J'2 Yrn  
    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 &>AwG4HW#j  
    Ex28: 相位阵列 35 I7_lKr3  
    Ex28a: 相位阵列 35 J=-z~\f56  
    Ex28b: 11×11的转向激光阵列,阻尼项控制 35 !/,oQoG  
    Ex29: 带有风切变的大气像差 35 \lg ^rfj  
    Ex30: 近场和远场的散斑现象 36 -Mr_Ao`E  
    Ex31: 热晕效应 36 Mst%]@TG  
    Ex31a: 无热晕效应传输 37 P7w RX F{  
    Ex31b: 热晕效应,无动力制冷 37 P6_Hz!vE  
    Ex31c: 热晕效应,动力制冷和像差 37 frcX'M}%  
    Ex32: 相位共轭镜 37 -L/%2 X  
    Ex33: 稳定腔 38 N7s0Ua'-v  
    Ex33a: 半共焦腔 38 IFBt#]l0  
    Ex33b: 半共焦腔,1:1内腔望远镜,理想透镜 39 6 ZRc|ZQ  
    Ex33c: 半共焦腔,1:1内腔望远镜,透镜组 39 `i.fm1I]  
    Ex33d: 多边形谐振腔的分析 39 eZ:iW#YF  
    Ex33e1: 相干注入,偏心光输入(1) 40 p l^;'|=M  
    Ex33e2: 相干注入,偏心光输入(2) 40 `!cdxKLR  
    Ex33f: 半共焦腔的全局定义 41 d*|RFU  
    Ex33g: 线型遮光触发TEM10 41 y CHOg  
    Ex33h: 带有旋转末镜的半共焦腔 41 K{d3)lVYCS  
    Ex33i: 两种波长的平行平面腔 42 C rR/  
    Ex33j: 多光束在同一个谐振腔中传输 42 S }`f&  
    Ex33k: 拓展腔与伪反射 42 "&H'?N%9Up  
    Ex33l: 谐振腔耦合 43 qoZi1,i'  
    Ex33m: 通过正交化确定高阶模 45 X QLP|v;"  
    Ex34: 单向稳定腔 45 yhgGvyD  
    Ex35: 分布式传输通过一个折射面 47 P DY :?/  
    Ex35a: 分布式传输,孔径划分方法 51 uNI&U7_"  
    Ex35b: 分布式传输,入射光中添加相位光栅 53 |]<#![!h#  
    Ex35c: 分布式传输,折射面上添加相位光栅 54 s=)W  
    Ex35d: 光束传播到带有相位光栅的倾斜表面上 56 P?q HzNGi7  
    Ex35e: 光束传播到带有圆形孔径的倾斜表面上 56 3chx 4  
    Ex36: 有限差分传播函数 57 WT\wV\Pu  
    Ex36a: FDP与软孔径 58 oQ,n?on  
    Ex36b: FDP与FFT算法的硬孔径 58 B{\Y~>]Pj  
    Ex37: 偏振和琼斯矩阵 58 2 K_ QZ  
    Ex37a: 偏振与琼斯矩阵 58 >h%>s4W  
    Ex37b: 偏振,表面极化效应 60 z$1|D{  
    Ex37c: 以布儒斯特角入射时透射和反射系数 61 #jBmWaP.  
    Ex37d: 偏振,古斯-汉欣位移(1) 61 <U$YJtEK  
    Ex37e: 偏振,采用jsurf/goos命令的古斯-汉欣位移(2) 61  @N '_qu  
    Ex37f: 采用三维偏振片寻址的双折射楔 61 8{0XqE~ix=  
    Ex37g: 通过达夫棱镜之后光束的偏振性质 62 8qkQ*uJP  
    Ex38: 剪切干涉仪 h<LS`$PK;E  
    62 @"s<0T^H  
    Ex39: 传输中的高斯相位因子与古伊位移 62 %qcCv9  
    Ex40: 相位共轭,有限相互作用长度 64 #CLjQJ  
    Ex41: 空间滤波对偏振的影响 64 g<;pyvq|:  
    Ex42: 波导光栅耦合器与模式匹配输入 65 *JImP9SE  
    Ex43: 波导光栅耦合器与反向模式输入 66 3]1 ! g6  
    Ex44: 波导光栅耦合器与带有像差的反向模式输入 66 +E9G"Z65iP  
    Ex45: 环形非稳腔,工作物质具有聚焦性质 66 W'9{2h6u(  
    Ex46: 光束整形滤波器 68 Oa:C'M b  
    Ex47: 增益片的建模 68  gwIR3u  
    Ex47a: 满足比尔定律增益的非稳加载腔谐振器 70 ]?_~QE`  
    Ex47b: 带有增益片的非稳加载腔谐振器 70  #NyO'  
    Ex47c: 带有增益片的非稳加载腔谐振器,单步骤 70 \ o2oQ3  
    Ex47d: 点对点控制增益与饱和 70 kj2qX9 Ms  
    Ex47e: 点对点控制增益与饱和,多光束的饱和 70 KRGj6g+  
    Ex48: 倍频 70 ZzK^ bNx)0  
    Ex49: 单模的倍频 71 $|Ol?s  
    Ex50: TE与TM波导模式的外耦合偏振 71 Wj3i*x$  
    Ex51: 诱导偶极子的TE与TM外耦合计算 71 QN;5+p[N  
    Ex51a: TE模的波导光栅内耦合 72 >7@,,~3  
    Ex51b: TM模的波导光栅内耦合 72 VS4Glx73  
    Ex52: 锥像差 72 Ib{#dhV  
    Ex53: 厄米高斯函数 74 CV HKP[-  
    Ex53a: 厄米高斯多项式 75 mK TF@DED  
    Ex53b: 径向偏振光的建构,HG(1,0)和HG(0,1)正交偏振得到 75 (ID%U  
    Ex54: 拉盖尔函数 75 gHh (QRA  
    Ex55: 远场中的散斑效应 75 R-$w* =Y  
    Ex56: F-P腔与相干光注入 75 G "+[@|  
    Ex56a: 确定理想高斯模式的古伊相位 76 tWl' )^  
    Ex56b: 在古伊相位附近对注入信号光进行扫面,峰值出现在140° 76 5f_x.~ymA  
    Ex56c: 通过正交化确定损耗第二小的模式的古伊相位及其建立过程 76 ~c&sr5E  
    Ex56d: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径) 76 r[):'ys,C  
    Ex56e: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径)(续) 76 q/w5Dx|:  
    Ex56f: 在纵模空间对注入信号光进行扫描 76 5G6 Pp7[  
    Ex57: 稳定谐振腔中利用遮光来产生高阶模式 76 uUS~"\`fk  
    Ex58: 高斯光束的吸收和自聚焦效应 77 CC@U'9]bH  
    Ex58a: 比尔定律吸收器中的趋肤深度,无吸收情况 79 3W ]zLUn  
    Ex58b: 比尔定律吸收器中的趋肤深度,有吸收情况 79 5fs,UH  
    Ex58c: 比尔定律吸收器中的趋肤深度,比尔定律与自聚焦 79 noaR3)  
    Ex58d: 比尔定律吸收器中的趋肤深度,吸收、自聚焦、像差 79 }x$@j  
    Ex59: 带有中心拦光球差的焦平面图 79 VQf^yq  
    Ex59a: 焦平面上的球差,有拦光 80 p".wqg*W  
    Ex59b: 焦平面上的球差,无拦光 80 vC&0UNe$  
    Ex59c:  2f透镜,焦平面扫描 80 lNc0znY  
    Ex60: 椭圆小孔的尺寸与位置优化 80 h('5x,G%  
    Ex60a: 对散焦的简单优化 80 RJ3uu NK7  
    Ex60b: 优化的数值验证,数值目标 81 | J'k 9W"  
    Ex60c: 优化的数值验证,阵列目标 81 ,c&t#mu*0  
    Ex60d: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化,数值验证 81 >&>EjK4?  
    Ex60e: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化,内置函数 81 p4O[X\T  
    Ex61: 对加速模型评估的优化 82 <%^WZ:c  
    Ex62: 具有微小缺陷的线性光栅 82 |,KsJ2hD  
    Ex62a: 平面波光栅,小的遮光片的影响 85 0 -M i q  
    Ex62b: 平面波光栅,第二个光栅的影响 85 vp&.  
    Ex63: 比尔定律与CO2增益的比较 85 Qu/f>tJN;  
    Ex64: 采用单孔径的透镜阵列 85 u*qI$?&  
    Ex65: 非相干成像与光学传递函数(OTF) 85 @) MG&X  
    Ex66: 屋脊反射镜与角立方体 86 A'}!'1  
    Ex67: 透镜和激光二极管阵列 87 }X])055S  
    Ex67a: 六边形透镜阵列 88 2T%sHp~qt  
    Ex67b: 矩形透镜阵列 88 H!FaI(YZl  
    Ex67c: 透镜阵列用于光学积分器 88 f3vl=EA4|  
    Ex67d: 矩形柱透镜 88 vx6lud0k}  
    Ex67e: 焦距为25cm的微透镜阵列 88 a{^ 2c!  
    Ex67f: 两个透镜阵列创建1:1的离焦成像器 88 &RuTq6)r  
    Ex67g: 透镜组对光纤阵列进行准直 88 TqS s*as5  
    Ex67h: N×N的激光二极管阵列,高斯型包络面 88 08AD~^^  
    Ex68: 带有布儒斯特窗的谐振腔 88 TSJeS`I  
    Ex68a: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔,工作波长为1μ 89 ( !m6>m2  
    Ex68b: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔,工作波长为100μ 89 US's`Ehx  
    Ex69: 速率方程与瞬态响应 89 }#~E-N3x  
    Ex69a: 速率方程增益与模式竞争 89 3GL?&(eU;  
    Ex69b: 红宝石激光的速率方程增益 92 tpzh  
    Ex69c: 速率方程与单步骤 92 %c$|.TkX  
    Ex69d: 半导体增益 92 *\+oe+3  
    Ex69e: 三能级系统的增益,单一上能级态 93 LO%e1y  
    Ex69f: 速率方程的数值举例 93 1W.oRD&8j/  
    Ex69g: 单能级和三能级增益的数值举例 93 >sAaLR4  
    Ex69h: 红宝石激光的速率方程 93 8t< X  
    Ex69i: 一般的三能级激光系统的速率方程 93 M4;M.zxJv  
    Ex69j: 稳态速率方程的解 93 (,mV6U%  
    Ex69k: 多步骤的单能级和三能级激光的速率方程 93 qb=%W  
    Ex70: Udata命令的显示 93 s7jNRY V  
    Ex71: 纹影系统 94 iVVR$uzhH  
    Ex72: 测试ABCD等价系统 94 ?|NsaW  
    Ex73: 动态存储测试 95 [# X} (  
    Ex74: 关于动态存储分布更多的检验 95 ',|OoxhbK  
    Ex75: 锥面镜 95 04-@c  
    Ex75a: 无焦锥面镜,左出左回 95 xz} CqPJ#  
    Ex75b: 光束回射时无焦锥面镜发生偏移,左出左回 97 4!3<[J;N;  
    Ex75c: 左右相反方向的无焦锥面镜 97 ]4')H;'y  
    Ex75d: 无焦锥面镜,位置偏移较大 98 N*PJ m6-  
    Ex75e: 内置聚焦锥面镜的稳定谐振腔 W4#DeT  
    。。。。后续还有目录 h1B_*L   
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