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infotek 2021-07-16 09:39

GLAD—激光系统和物理光学仿真软件

软件简介 j<"0ym)A  
TN7kt]a2  
GLAD是由美国Applied Optics Research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。 qWw@6VvoQ  
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。 '+f!(teLz  
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。 `i f*   
j<8_SD=,  
GLAD允许用户自定义变量、子程序、循环、方程式、以及其它高级语言结构。 tN3Xn]   
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;(7)偏振效应分析。 ^ }U{O A  
L6r&Y~+/  
功能特性
k3sP,opacX  
GLAD在激光器模拟方面有着无与伦比的优势: bsP:tFw>  
1.理论基础是衍射光学,通过分步傅立叶方法实现衍射传输和非线性现象(含增益)的模拟。并将物理光学和几何光学有机结合起来,实现对复杂系统的快速模拟。 ##}a0\x|  
2.提供多种激光器组件命令,如透镜(理想的和实际的),透镜阵列,反射镜,棱镜,自适应反射镜,双折射晶体,光栅,谱色散平滑元件,任意形状的光阑,光纤以及各种结构的波导等,可以快速建立激光器模型。 UF D_  
3.准确模拟激光器谐振腔的特性,如输出的激光模式,输出功率与泵浦光之间的变化关系。通过改变谐振腔的参数(如腔镜的曲率半径、通过率、位置参数),可以观察这些因素对于输出模式、输出能量的影响。 &{Uaa  
4.提供多种诊断函数,通过调用这些函数可以计算任意光场的参数,如Strehl比,M2因子,光束的半高全宽,环围能量(可聚焦能力的一个重要的衡量参数),输出光束的像差特性(拟合出Zernike多项式的系数),波前的RMS值,光学传递函数(OTF),光学系统的Rayleigh范围以及位置等。 vkc(-n  
5.在非线性特性方面的模拟具有非常显著的优势,是目前唯一能够涵盖几乎所有非线性特性的物理光学模拟软件。可以模拟的非线性过程包括:各种增益过程(包括CO2增益模型、BEER定律增益模型、半导体增益模型、三能级系统模型、速率方程模型),自聚焦过程,倍频过程,和频过程,四波混频过程,Raman放大过程,大气湍流引起的热晕过程。 sFC1PdSk4T  
6.采用有限差分方法模拟热透镜效应。 BL]!j#''KE  
7.可以模拟偏振过程以及部分相干光现象。 e7]IEBbX2O  
v:JFUn}  
GLAD基本版的功能: xot q$r  
e%wbUr]c2  
□ 整合环境设计区(IDE) dWI/X  
$v-lG(  
□ 简单或复杂激光束追迹 )K8JDP  
@ U}fvdft  
□ 相干和非相干交互作用 0EPF; Xx  
;#~rd8Z52  
□ 非线性激光增益模型 |n01T_Z)P  
T/-PSfbkj  
□ 透镜和反射镜:球面镜、柱面镜 -S)HB$8  
CSt6}_c!  
□ 任意形状的光阑 *`|.:'  
{;f` t3D  
□ 近场-和远场-衍射传输分析 b[e+(X  
r>$jMo.S"  
□ 稳态和非稳态谐振腔模型 5C#&vYnq  
9I]*T  
□ 为谐振腔设计提供的特殊功能 5IVASqYp  
b:Rl }"a  
□ Seidel, Zernike, 和相位光栅像差分析 H{p+gj^J  
zh*NRN  
□ 平滑随机数波前像差(smoothed random wavefront aberrations) i]8zZRe  
G]QD6b9~  
□ 透镜和反射镜数组 KhXW5hS1  
N<$ uAns  
□ 变量数组,可达1024x1024 wQPjo!FEX  
top3o{ 4  
□ 方形数组和可分离的衍射理论 .6e5w1r63  
A' dt WD  
□ 多重,独立的激光束追迹传输 Zt[ P kBi  
<:RU,  
□ 自动传输技术控制 FjkE^o>  
Vwm\a]s  
□ 薄片增益模型 s x`C<c~u  
Q? W]g%:)  
□ 全局坐标系统 zLf^O%zN  
,h8)5Mj/J  
□ 任意的反射镜位置及方位设置 ?>4^e:  
BO/2kL8*  
□ 几何像差 'hU&$lgMF  
%ze Sx  
□ 大Fresnel数系统模拟 K'1rS[^>R  
M#F;eK2pf  
□ Zonal自适应光学模型(Zonal adaptive optics model) cN&b$ 8O=%  
?B@iBOcu[  
□ 相位共轭(phase conjugation) MFE~bU(h  
I#uJdV|x  
□ 极化模型 A6TNtXk  
"b-6kM  
□ 部分相干光模型 crZ\:LeJ  
.hETqE`E  
□ ABCD传输 cJi5\<b  
6 `X#<#_&  
□ 光纤光学和3-D波导 $Iqt c)DA  
J~n{gT<L  
□ 二元光学(binary optics)和光栅 7th&C,c&  
B1*%pjy  
□ 矢量衍射方法对高数值孔径(NA)物镜进行分析 oBAD4qK  
*k=Pk  
□ M-平方因子评价 )9L1WOGi  
P`V#Wj4\  
□ 相位修正的优化 VpTp*[8O  
^[^uDE <  
□ 模拟退火优化(simulated annealing optimization) ]<++w;#+x  
(_U&EX%  
GLAD Pro增加的功能: ;uR8pz e  
W c-P= J*m  
□ 非线性光学: >Pbd#*  
1.Raman放大,四波混频(Four-wave mixing) X Uh)z  
2.倍频 NZdQz  
3.自聚焦效应(self-focusing effects) JGH9b!}-1  
]2K>#sn-]  
□ 激光过程: d-xKm2sH  
1.速率方程增益模型(rate equation gain) 7&m*: J  
2.激光起振和Q-switching 9Z7o?S";  
%DzS~5$G  
□ 优化: 2JtGS-t  
1.任意结构的最小二乘优化(least squares optimization) n# Z6d`  
2.使用者自定义评价函数(merit function) fwXk{P/  
3.任何的系统参数都能进行优化 $\m=-5 0-  
~mmI] pC  
□ 几何光学: WpSdukXY{  
1.精密表面配合光线追迹 gt{ei)2b  
2.透镜组的定义和分析 So0YvhZ+  
iK=H9j  
□ 大气效应: %Cb8vYz~  
1.Kolmogorov扰动 Qzb8*;4?FF  
2.热致离焦(thermal blooming) UmInAH4  
`^ F'af  
典型案例图示 4?72TBl]  
SQa.xLU  
任意形状的光阑 9OXrz}8C  
lE=Q(QUr  
Y5PIR9-  
q& 4Z.(  
S形光纤波导 \!z=x#!O$  
}6m5MH$7q  
EUUj-.dEN  
8>Ervi`  
空间光耦合进入光纤 tlqDY1  
B]Yj"LM)  
-[Zau$;J<  
N|7<*\o  
二元光学元件 (WN'wp  
Tff7SEP  
EzzzH(!j  
%>5Ht e<  
剪切干涉仪 +S0A`rL  
i!YZF$|  
{TE0  
Mr/^V,rA  
大气热晕 9c#9KCmc  
 /=[M  
`d3S0N6@  
wyAqrf  
谐振腔分析 Me5umA  
5g/^wKhKG  
 $@8\9Y {  
.F)--%  
模式竞争 wrGd40  
eQ9{J9)?  
'>'h7F=tY  
bs%]xf ~D;  
调Q激光器输出特性 3S'V>:  
fa5($jJ&  
n'4D;4  
[>Q{70 c[  
o)S>x0| [  
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QQ:2987619807 ]~kqPw<R  
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