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2023-03-20 10:01 |
激光类软件工具书
《GLAD典型应用案例手册》 b}R_@_<u 5eori8gr7 前 言 dRron_' 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。 k-|g 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。 f1_; da 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。 &IUA[{o~e 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。 kuH%aM<R 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。不当之处,敬请指正! 2O=$[b3
目 录 #Zm`*s` 前言 1 ;\0|1Eem` 1、传输中的相位因子与古伊相移 3 1YV1Xnn, 2、带有反射壁的空心波导 7 L[2qCxB'^ 3、二元光学元件建模 14 a 20w.6F 4、离轴抛物面聚焦过程模拟 20 w"9h_;'C_ 5、大气像差与自适应光学 24 KY 6、热晕效应 27 JI!1
.]& 7、部分相干光模拟 32 5qnei\~ 8、谐振腔的优化设计 41 ,H7_eVLWR 9、共焦非稳腔模拟仿真 45 1 7~Pc 10、非稳环形腔模拟 51 Z?o0Q\}1 11、含有锥形反射镜的谐振腔 56 Qf=^CQ=lV 12、体全息模拟 61 B46:LQ9[ 13、利用全息图实现加密和解密 66 e` 4mrBtz| 14、透射元件中由热效应导致的波前畸变 73 %HG+|)b 15、拉曼放大器 78 Cb+sE"x] 16、瞬态拉曼效应 88 ]eGa_Ld 17、布里渊散射散斑现象聚焦几何模拟 95 3%)cUkD 18、高斯光束的吸收和自聚焦效应 102 QlGK+I>y; 19、光学参量振荡器 107 K:U=Y$ x 20、激光二极管泵浦的固体激光器 112 *1dZs~_ 21、ZIG-ZAG放大器 120 yf:0u_&] 22、多程放大器 131 ejV`W7U 23、调Q激光器 151 4~Cf_`X}] 24、光纤耦合系统仿真 159 ~RbVcB# 25、相干增益模型 167 QfEJU8/5d 26、谐振腔往返传输内的采样 178 j_rO_m <8 27、光纤激光器 188 0OHXg= D=a*Xu2zq }SSg>.48w 新书《精通LASCAD 3.6》推出 }6[jJ`=gOx [attachment=116785] ]x
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D!7 目 录 \2/X$x<?X n8EKTuy 第一章 LASCAD简介 1 z#Jw?K_ 1.1 创始人简介 1 D/=05E%[81 1.2 主要功能 1 P[ o"%NZ' 1.3 主要客户 1 C,W@C 第二章 LASCAD的安装、启动以及系统要求 4 ?/&X_O 2.1 LASCAD的安装 4 \*CXXp` 2.2 LASCAD的启动 4 -`q!mdA2 2.3 LASCAD对于系统的配置要求 5 :/(G#ZaV 第三章 计算方法 6 -btNwE6[. 3.1 复高斯模式算法 6 =M
8Mt/P 3.2 有限元分析法(FEA) 6 KN_n :`cH{ 3.3 基于光束传输程序的物理光学代码(BPM) 6 M{p6&eg 第四章 LASCAD的各窗口 8 ^r}Uu~A> 4.1 参数区窗口(Parameter Field) 8 ?3N/# 4.1.1 X平面参数(x-Plane Parameter) 8 BMAWjEr 4.1.2 Y平面参数(y-Plane Parameter) 9 waC i9 4.1.3 光栏(Apertures) 9 8i"CU:( 4.1.4 常规参数(General) 10 4mY^pQ1=L 4.1.5 光斑尺寸 10 9ls1y=M8J 4.1.6 参数区(Parameter Field)窗口版面 11 Y_*KAr'{P 4.2 高斯模式图窗口 11 o
Rk 'I 4.2.1 移动、插入和清理元件 13 `GqF/?i 4.3 主窗口(LASCAD) 14 n2*Ua/J-8 4.3.1 下拉菜单 14 %pg)*>P h 4.3.1.1 文件(File) 14 #p=+RTZ< 4.3.1.2 打印(Print) 14 TCzz]?G]la 4.3.1.3 打印到文件(Print to File) 15 rMG[,:V 4.3.1.4 复制到剪切板(Copy to Clipboard) 15 j\KOKvY) 4.3.1.5 视图(View) 15 n\Is}Czl 4.3.1.6有限元分析(FEA) 16 3 a(SmM: 4.3.1.7 CW激光功率(CW Laser Power) 16 ShRMzU 4.4 新项目窗口(New Project) 17 :D}?H@(69 4.4.1 驻波谐振腔选项:(Standing Wave Resonator) 17 7]u_ 4.4.2 环形谐振腔选项:(Ring Resonator) 17 71Q`B#t0'Z 4.4.3 光外部束选项:(Option: External Beam) 18 b?=r%D->w 第五章 FEA分析简介 19 miBCq l@x 5.1 FEA分析基本原理 19 T:Q+ Z }v+ 5.2 晶体、泵浦光束和材料参数窗口(Crystal, Pump Beam, and Material Parameters) 19 7g8\q@', 5.2.1 模型(Models) 19 :zC=JvKT 5.2.2 泵浦光(Pump Light) 20 hQ%X0X, 5.2.3 边界条件(Boundaries) 28 sk5=$My 5.2.4 材料参数(Material parameters) 28 0* ^f
EoV 5.2.5 掺杂浓度和材料参数(Doping & Materials) 30 2hntQ1[ 5.2.6 有限元分析选项 (FEA Options) 30 #/(L.5d[ 5.3 泵浦光分布窗口(Pump Profile) 32 1jSmTI d 5.4 二维数据模型和抛物线拟合窗口(2D Date Profile and Parabolic Fit) 32 WZA1nzRc 5.5 三维视图窗口(3D Visualizer) 35 /q]fG 第六章 基于ABCD矩阵的稳定性分析 37 -[=@'NP 6.1 稳定性图表和稳定性判据窗口(Stability Diagram and Stability Criterions) 37 '#K~hep 6.2 在拖动条处的光束参量窗口(Beam Parameters at Drag Bar Position) 38 |L;Hd.l7^* 6.3 外部光束的入射条件窗口(Starting Conditions of External Beam) 39 %,N-M]Jf 6.4 高斯模式分布窗口(Gaussian Mode Profile) 40 V[44aN 6.5 波前弯曲窗口(Window:Curvature of Phase Front) 41 mV7_O// 第七章 激光器输出功率分析 42 C>l (4*S 7.1 激光输出功率窗口(Laser Power Output) 42 /$8& r 7.2 准三能级激光器的参数窗口(Parameters for Quasi-3-Level Lasers) 46 I`{=[.c 第八章 动态多模分析(Dynamic Multimode Analysis (DMA)) 48 ' z^v}~ 8.1 简介 48 "H=fWz5z 8.2 多模速率方程 48 UA0R)BH' 8.3 光栏和变反射率的反射镜 50 BhyLcUBuB 8.4 激光输出功率 51 W70BRXe04D 8.5 光束质量(Beam Quality) 52 $H,9GIivD 8.6 Q开关分析(Q-Switch Analysis) 53 GO#eI]>/r 8.6.1 脉冲形状 54 8r.MODZG/ 8.7 动态多模分析代码的图像用户界面(The GUI of the DMA Code) 55 jN+2+P%OL 8.7.1 高斯模式选项(Tab "Gaussian Modes") 55 p{V(! v| 8.7.2 速率方程选项(Tab "Rate Equations") 56 [di&N!Ao 8.7.3 连续操作(Tab “CW Operation”) 57 fK4O
N'[R: 8.7.4 Q开关选项(Tab "Q-switch") 57 fb]=MoiJ 8.7.5 光栏选项(Tab "Apertures") 58 .}tpEvAw} 8.7.6 目录和文件管理 60 wzI*QXV2s 第九章 光束传输程序(Beam Propagation Method (BPM)) 62 9Xh<vh8& 9.1 光束传输程序窗口(Beam Propagation Method) 62 YBk* CW9 9.2 腔迭代时的光束半径和激光功率(Beam Radius and Laser Power versus Cavity Iteration) 64 ciPaCrV 9.3 腔迭代时的光束质量窗口(Beam Quality versus Cavity Iteration) 65 6`'K M/ 9.4 右端反射镜上的强度和相位窗口(Intensity and Phase at Right End Mirror) 65 No/D"S# 9.5本征频率光谱窗口(Spectrum of Eigenfrequencies) 66 sMw"C~XL 9.6 本征模窗口(Eigenmodes) 66 L-3wez;hm 9.7 光束传输程序(BPM)代码窗口 66 vinn|_s% 第十章 综合案例 68 T6rjtq 10.1含端面泵浦棒的激光谐振腔模拟 68 tUFXx\p 10.2 含侧面泵浦棒的激光谐振腔模拟 92
PurY_ 10.3 Yb:YAG薄片激光器模拟 119 P6ugbq[x#e 10.4 Yb:YAG薄片激光器动态多模分析和调Q运转模拟 133 |SsmVW$B| 附录A 吸收系数的计算 146 hcD.-(-;) 附录B 演示(demo)版的限制 149 ukXKUYNm8 附录C 不同版本数LASCAD的新功能 150 4kLTKm:G Q mz3GH@wg 以上两本激光类工具书,有兴趣扫码加微联系 *5'l"YQ@1 [attachment=116786] %aJ8wYj*
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