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目  录

第一章 LASCAD简介 1
1.1 创始人简介 1
1.2 主要功能 1
1.3 主要客户 1
第二章 LASCAD的安装、启动以及系统要求 4
2.1 LASCAD的安装 4
2.2 LASCAD的启动 4
2.3 LASCAD对于系统的配置要求 5
第三章计算方法 6
3.1 复高斯模式算法 6
3.2 有限元分析法（FEA） 6
3.3 基于光束传输程序的物理光学代码（BPM） 6
第四章 LASCAD的各窗口 8
4.1 参数区窗口（Parameter Field） 8
4.1.1 X平面参数（x-Plane Parameter） 8
4.1.2 Y平面参数（y-Plane Parameter） 9
4.1.3 光栏（Apertures） 9
4.1.4 常规参数（General） 10
4.1.5 光斑尺寸 10
4.1.6 参数区（Parameter Field）窗口版面 11
4.2 高斯模式图窗口 11
4.2.1 移动、插入和清理元件 13
4.3 主窗口（LASCAD） 14
4.3.1 下拉菜单 14
4.3.1.1 文件（File） 14
4.3.1.2 打印（Print） 14
4.3.1.3 打印到文件（Print to File） 15
4.3.1.4 复制到剪切板（Copy to Clipboard） 15
4.3.1.5 视图（View） 15
4.3.1.6有限元分析（FEA） 16
4.3.1.7 CW激光功率（CW Laser Power） 16
4.4 新项目窗口（New Project） 17
4.4.1 驻波谐振腔选项：（Standing Wave Resonator） 17
4.4.2 环形谐振腔选项：（Ring Resonator） 17
4.4.3 光外部束选项：（Option: External Beam） 18
第五章 FEA分析简介 19
5.1  FEA分析基本原理 19
5.2 晶体、泵浦光束和材料参数窗口（Crystal, Pump Beam, and Material Parameters） 19
5.2.1 模型（Models） 19
5.2.2 泵浦光（Pump Light） 20
5.2.3 边界条件（Boundaries） 28
5.2.4 材料参数（Material parameters） 28
5.2.5 掺杂浓度和材料参数（Doping & Materials） 30
5.2.6 有限元分析选项（FEA Options） 30
5.3 泵浦光分布窗口（Pump Profile） 32
5.4 二维数据模型和抛物线拟合窗口（2D Date Profile and Parabolic Fit) 32
5.5 三维视图窗口（3D Visualizer） 35
第六章基于ABCD矩阵的稳定性分析 37
6.1 稳定性图表和稳定性判据窗口（Stability Diagram and Stability Criterions） 37
6.2 在拖动条处的光束参量窗口（Beam Parameters at Drag Bar Position） 38
6.3 外部光束的入射条件窗口（Starting Conditions of External Beam） 39
6.4 高斯模式分布窗口（Gaussian Mode Profile） 40
6.5 波前弯曲窗口（Window：Curvature of Phase Front） 41
第七章激光器输出功率分析 42
7.1 激光输出功率窗口（Laser Power Output） 42
7.2 准三能级激光器的参数窗口（Parameters for Quasi-3-Level Lasers） 46
第八章动态多模分析（Dynamic Multimode Analysis (DMA)） 48
8.1 简介 48
8.2 多模速率方程 48
8.3 光栏和变反射率的反射镜 50
8.4 激光输出功率 51
8.5 光束质量（Beam Quality） 52
8.6  Q开关分析（Q-Switch Analysis） 53
8.6.1 脉冲形状 54
8.7 动态多模分析代码的图像用户界面（The GUI of the DMA Code） 55
8.7.1 高斯模式选项（Tab "Gaussian Modes"） 55
8.7.2 速率方程选项（Tab "Rate Equations"） 56
8.7.3 连续操作（Tab “CW Operation”） 57
8.7.4 Q开关选项（Tab "Q-switch"） 57
8.7.5 光栏选项（Tab "Apertures"） 58
8.7.6 目录和文件管理 60
第九章光束传输程序（Beam Propagation Method (BPM)） 62
9.1 光束传输程序窗口（Beam Propagation Method） 62
9.2 腔迭代时的光束半径和激光功率（Beam Radius and Laser Power versus Cavity Iteration） 64
9.3 腔迭代时的光束质量窗口（Beam Quality versus Cavity Iteration） 65
9.4 右端反射镜上的强度和相位窗口（Intensity and Phase at Right End Mirror） 65
9.5本征频率光谱窗口（Spectrum of Eigenfrequencies） 66
9.6 本征模窗口（Eigenmodes） 66
9.7 光束传输程序（BPM）代码窗口 66
第十章综合案例 68
10.1含端面泵浦棒的激光谐振腔模拟 68
10.2 含侧面泵浦棒的激光谐振腔模拟 92
10.3 Yb:YAG薄片激光器模拟 119
10.4 Yb:YAG薄片激光器动态多模分析和调Q运转模拟 133
附录A 吸收系数的计算 146
附录B 演示（demo）版的限制 149
附录C 不同版本数LASCAD的新功能 150

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