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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》 Ij'NC C RP`2)/sMT 前 言 pNE(n4v 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。 N|2y"5 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。 -)y%~Zn 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。 Pu>N_^ C 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。 b( ^^m:(w 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! +tN&a
目 录 e|r0zw S 前言 1 VRW]a 1、传输中的相位因子与古伊相移 3 jRpdft 2、带有反射壁的空心波导 7 cxYfZ4++m 3、二元光学元件建模 14 !z
zW2> 4、离轴抛物面聚焦过程模拟 20 ~ekh1^evu 5、大气像差与自适应光学 24 u.|~$yP.! 6、热晕效应 27 wn11\j& 7、部分相干光模拟 32 b r,+45: 8、谐振腔的优化设计 41 "MiD8wX- 9、共焦非稳腔模拟仿真 45 $YG1z 10、非稳环形腔模拟 51 Gr(|Ra. 11、含有锥形反射镜的谐振腔 56 6bZ[Kt 12、体全息模拟 61 ^Dx#7bsDZR 13、利用全息图实现加密和解密 66 YTU.$t;Ez 14、透射元件中由热效应导致的波前畸变 73 p11G#.0 15、拉曼放大器 78 DjW$?> 16、瞬态拉曼效应 88 qU[O1bN 17、布里渊散射散斑现象聚焦几何模拟 95 u>Ki$xP1 18、高斯光束的吸收和自聚焦效应 102 _hCJ|Rrln 19、光学参量振荡器 107 yD)"c. 20、激光二极管泵浦的固体激光器 112 2#_38=K=@ 21、ZIG-ZAG放大器 120 ,dd WBwMK 22、多程放大器 131 e"+dTq8W 23、调Q激光器 151 [D'Gr*5~{ 24、光纤耦合系统仿真 159 q3'o|pp 25、相干增益模型 167 |&hU=J
o 26、谐振腔往返传输内的采样 178 1=Ilej1 27、光纤激光器 188 M>_ = "atI p#_[ I*1S/o_xI 新书《精通LASCAD 3.6》推出 %TK&)Q% h5 [attachment=116785] LI:Tc7t zb2K;%Qs+f f(u&XuZ 目 录 S@:B6](D$ -rDz~M+ 第一章 LASCAD简介 1 F1A1@{8bN 1.1 创始人简介 1 ->yeJTsE9 1.2 主要功能 1 (buw^
,NwZ 1.3 主要客户 1 ;WI]vn 第二章 LASCAD的安装、启动以及系统要求 4 3DoRE2} 2.1 LASCAD的安装 4 )45_]tk> 2.2 LASCAD的启动 4 &P n] 2.3 LASCAD对于系统的配置要求 5 IG / $!*E 第三章 计算方法 6 ~|)
9RUXr> 3.1 复高斯模式算法 6 #Mi|IwL 3.2 有限元分析法(FEA) 6 4=p@2g2"H 3.3 基于光束传输程序的物理光学代码(BPM) 6 Y5jYmP< 第四章 LASCAD的各窗口 8 \mXqak,y 4.1 参数区窗口(Parameter Field) 8 o1YU_k<# 4.1.1 X平面参数(x-Plane Parameter) 8 |@`"F5@, 4.1.2 Y平面参数(y-Plane Parameter) 9 9p>
/?H| 4.1.3 光栏(Apertures) 9 t]TyXAr~ 4.1.4 常规参数(General) 10 @
u1Q-: 4.1.5 光斑尺寸 10 hmGdjw t$ 4.1.6 参数区(Parameter Field)窗口版面 11 v'nHFC+p 4.2 高斯模式图窗口 11 )bYez 4.2.1 移动、插入和清理元件 13 (G5xkygR9 4.3 主窗口(LASCAD) 14 &] 3:D 4.3.1 下拉菜单 14 ^"tqdeCb= 4.3.1.1 文件(File) 14 HP$K.a7H 4.3.1.2 打印(Print) 14 j+1KNH 4.3.1.3 打印到文件(Print to File) 15
hh&Js'd 4.3.1.4 复制到剪切板(Copy to Clipboard) 15 q$^<zY 4.3.1.5 视图(View) 15 &"j@79Ym1~ 4.3.1.6有限元分析(FEA) 16 Jn,w)Els 4.3.1.7 CW激光功率(CW Laser Power) 16 @Qo,p 4.4 新项目窗口(New Project) 17 n|]N7 b' 4.4.1 驻波谐振腔选项:(Standing Wave Resonator) 17 4!2SS 4.4.2 环形谐振腔选项:(Ring Resonator) 17 KF$ %q(( 4.4.3 光外部束选项:(Option: External Beam) 18 3LrsWAz' 第五章 FEA分析简介 19 2k3 z'RLG 5.1 FEA分析基本原理 19 q)Je.6$#X 5.2 晶体、泵浦光束和材料参数窗口(Crystal, Pump Beam, and Material Parameters) 19 ^I./L)0=} 5.2.1 模型(Models) 19 3o7xN=N 5.2.2 泵浦光(Pump Light) 20 \G=bj;&eF 5.2.3 边界条件(Boundaries) 28 gDhl- 5.2.4 材料参数(Material parameters) 28 4sd-zl$Of 5.2.5 掺杂浓度和材料参数(Doping & Materials) 30 dP3VJ3+
% 5.2.6 有限元分析选项 (FEA Options) 30 4(iS-8{J 5.3 泵浦光分布窗口(Pump Profile) 32 u<q)SQ1 5.4 二维数据模型和抛物线拟合窗口(2D Date Profile and Parabolic Fit) 32 drX4$Kdf] 5.5 三维视图窗口(3D Visualizer) 35 2))t*9;h 第六章 基于ABCD矩阵的稳定性分析 37 'WzUu MCx 6.1 稳定性图表和稳定性判据窗口(Stability Diagram and Stability Criterions) 37 P6E1^$e 6.2 在拖动条处的光束参量窗口(Beam Parameters at Drag Bar Position) 38 J=L`]XE 6.3 外部光束的入射条件窗口(Starting Conditions of External Beam) 39 G 4"lZM 6.4 高斯模式分布窗口(Gaussian Mode Profile) 40 h*waRD 6.5 波前弯曲窗口(Window:Curvature of Phase Front) 41 %o-jwr}O{ 第七章 激光器输出功率分析 42 T]X{@_
7.1 激光输出功率窗口(Laser Power Output) 42 eU"mG3__ 7.2 准三能级激光器的参数窗口(Parameters for Quasi-3-Level Lasers) 46 &"O_wd[+: 第八章 动态多模分析(Dynamic Multimode Analysis (DMA)) 48 n%U9iwJ. 8.1 简介 48 g$gVm:= 8.2 多模速率方程 48 iDR6?f P 8.3 光栏和变反射率的反射镜 50 _6J<YQK 8.4 激光输出功率 51 |3|wdzV 8.5 光束质量(Beam Quality) 52 ;<VR2U` 8.6 Q开关分析(Q-Switch Analysis) 53 aZC*7AK
8.6.1 脉冲形状 54 Wb'*lT0= 8.7 动态多模分析代码的图像用户界面(The GUI of the DMA Code) 55 aKD;1|) 8.7.1 高斯模式选项(Tab "Gaussian Modes") 55 k2wBy'M.' 8.7.2 速率方程选项(Tab "Rate Equations") 56 ~W/}:;
8.7.3 连续操作(Tab “CW Operation”) 57 ?PYNE 8.7.4 Q开关选项(Tab "Q-switch") 57 e
Ri!\Fx 8.7.5 光栏选项(Tab "Apertures") 58 g)nXo:)& | |