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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》 qzJ<9H +B1&bOb 前 言 yc~<h/}# 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。 Q&vdBO/ 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。 _J!&R:]$ 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。 y]+5Y.Cw$ 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。 R'`'q1=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! +|d]\WlJ
目 录 f$\O:E= 前言 1 )dX(0E4Td/ 1、传输中的相位因子与古伊相移 3 'nGUm[vh 2、带有反射壁的空心波导 7 ~a[/l 3、二元光学元件建模 14 #:0-t!<0C 4、离轴抛物面聚焦过程模拟 20 aIFlNS,y 5、大气像差与自适应光学 24 0&|0l>wy. 6、热晕效应 27 AK,'KO%{= 7、部分相干光模拟 32 /P@%{y 8、谐振腔的优化设计 41 3sdL\ 9、共焦非稳腔模拟仿真 45 YmaS,Q- 10、非稳环形腔模拟 51 rkR5>S( 2M 11、含有锥形反射镜的谐振腔 56 |&JeJ0k>~ 12、体全息模拟 61 ciN\SA ZY 13、利用全息图实现加密和解密 66 '7el`Ff 14、透射元件中由热效应导致的波前畸变 73 QHZ",1F 15、拉曼放大器 78 K2yNIq_ 16、瞬态拉曼效应 88 aH{)|? 17、布里渊散射散斑现象聚焦几何模拟 95 zaHZ5%{LQD 18、高斯光束的吸收和自聚焦效应 102 RYEZ'< 19、光学参量振荡器 107 9/{ zS3h3 20、激光二极管泵浦的固体激光器 112 >":xnX# 21、ZIG-ZAG放大器 120 |EX=Rj* 22、多程放大器 131 9D1WUUa 23、调Q激光器 151 T2<%[AF0 24、光纤耦合系统仿真 159 H(
i 25、相干增益模型 167 F!EiF&[\J 26、谐振腔往返传输内的采样 178 2L 1,; 27、光纤激光器 188 q/U-6A[0 /9G72AD! !Yb !Au[ 新书《精通LASCAD 3.6》推出 ? /z[Jx. [attachment=116785] ?$109wZ:9 |}
b+$J g) oOravV 目 录 A,DBq9Z+4R ":Tm6Nj 第一章 LASCAD简介 1 0,t%us/q 1.1 创始人简介 1 4G(7V: 1.2 主要功能 1 g) u%?T 1.3 主要客户 1 O[ird`/ 第二章 LASCAD的安装、启动以及系统要求 4 #mu L-V 2.1 LASCAD的安装 4 O+=%Mz(l 2.2 LASCAD的启动 4 lfcGi3 2.3 LASCAD对于系统的配置要求 5 43AzNXWF8 第三章 计算方法 6 Om0$6O 3.1 复高斯模式算法 6 pVy=rS- 3.2 有限元分析法(FEA) 6 TsaQR2J@ 3.3 基于光束传输程序的物理光学代码(BPM) 6 M/Yr0"%Q<. 第四章 LASCAD的各窗口 8 c("|xe 4.1 参数区窗口(Parameter Field) 8 (4R(5t 4.1.1 X平面参数(x-Plane Parameter) 8 *tF~CG$r 4.1.2 Y平面参数(y-Plane Parameter) 9 3 2\.-v 4.1.3 光栏(Apertures) 9 Dd5
9xNKm 4.1.4 常规参数(General) 10 2P"9m 4.1.5 光斑尺寸 10 RtMI[ 4.1.6 参数区(Parameter Field)窗口版面 11 @=VxWU 4.2 高斯模式图窗口 11 Kk8}m; 4.2.1 移动、插入和清理元件 13 b]4dmc*N+ 4.3 主窗口(LASCAD) 14 [#Y
L_*p 4.3.1 下拉菜单 14 \tI%[g1M 4.3.1.1 文件(File) 14 w'H'o!*/ 4.3.1.2 打印(Print) 14 INi$-Y+ 4.3.1.3 打印到文件(Print to File) 15 2@zduL'do_ 4.3.1.4 复制到剪切板(Copy to Clipboard) 15 D9oNYF-V 4.3.1.5 视图(View) 15 :jl*Y-mM 4.3.1.6有限元分析(FEA) 16 |q77 4.3.1.7 CW激光功率(CW Laser Power) 16 .Ix3wR9 4.4 新项目窗口(New Project) 17 /e '3\,2_ 4.4.1 驻波谐振腔选项:(Standing Wave Resonator) 17 ^Q s}2% 4.4.2 环形谐振腔选项:(Ring Resonator) 17 /88s~= 4.4.3 光外部束选项:(Option: External Beam) 18 'K,\ 第五章 FEA分析简介 19 1(?4*v@B 5.1 FEA分析基本原理 19 2^WJ1: A 5.2 晶体、泵浦光束和材料参数窗口(Crystal, Pump Beam, and Material Parameters) 19 A#"Wk]jX 5.2.1 模型(Models) 19 `$6o*g>: 5.2.2 泵浦光(Pump Light) 20 |RiJ>/MK\ 5.2.3 边界条件(Boundaries) 28 1VX3pkUET 5.2.4 材料参数(Material parameters) 28 k6Kc{kY 5.2.5 掺杂浓度和材料参数(Doping & Materials) 30 ^Pn|Q'{/p 5.2.6 有限元分析选项 (FEA Options) 30 X1|
+9 5.3 泵浦光分布窗口(Pump Profile) 32 l$;"yVdks 5.4 二维数据模型和抛物线拟合窗口(2D Date Profile and Parabolic Fit) 32 I@'[> t 5.5 三维视图窗口(3D Visualizer) 35 s:U:Dv 第六章 基于ABCD矩阵的稳定性分析 37 ;l@94)@0 6.1 稳定性图表和稳定性判据窗口(Stability Diagram and Stability Criterions) 37 ~`OX}h/Z 6.2 在拖动条处的光束参量窗口(Beam Parameters at Drag Bar Position) 38 +94)BxrY 6.3 外部光束的入射条件窗口(Starting Conditions of External Beam) 39 MgJ6{xzz 6.4 高斯模式分布窗口(Gaussian Mode Profile) 40 Js,! G 6.5 波前弯曲窗口(Window:Curvature of Phase Front) 41 NfgXOLthM 第七章 激光器输出功率分析 42 n$/|r 7.1 激光输出功率窗口(Laser Power Output) 42 ob.<j 7.2 准三能级激光器的参数窗口(Parameters for Quasi-3-Level Lasers) 46 ?Z#N9Z~\ 第八章 动态多模分析(Dynamic Multimode Analysis (DMA)) 48 B@,r8)D 8.1 简介 48 @Po5AK3cy 8.2 多模速率方程 48 kt6x"'"1 8.3 光栏和变反射率的反射镜 50 xE1?) 8.4 激光输出功率 51 7OV^>"S 8.5 光束质量(Beam Quality) 52 a1cX+{W 8.6 Q开关分析(Q-Switch Analysis) 53 v ccH(T 8.6.1 脉冲形状 54 hLO)-ueb 8.7 动态多模分析代码的图像用户界面(The GUI of the DMA Code) 55 r6DLShP-Ur 8.7.1 高斯模式选项(Tab "Gaussian Modes") 55 sU_K^=6* 8.7.2 速率方程选项(Tab "Rate Equations") 56 PF{uaKWk 8.7.3 连续操作(Tab “CW Operation”) 57 s.2f'i+ 8.7.4 Q开关选项(Tab "Q-switch") 57 -H-U8/W C 8.7.5 光栏选项(Tab "Apertures") 58 )pWgt5:7~ 8.7.6 目录和文件管理 60 X{-4w([ 第九章 光束传输程序(Beam Propagation Method (BPM)) 62 >ED;_L*_o 9.1 光束传输程序窗口(Beam Propagation Method) 62 Y <6|z3 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 #dauXUKH 9.3 腔迭代时的光束质量窗口(Beam Quality versus Cavity Iteration) 65 wNf:_^|} 9.4 右端反射镜上的强度和相位窗口(Intensity and Phase at Right End Mirror) 65
\]ib%,:YU 9.5本征频率光谱窗口(Spectrum of Eigenfrequencies) 66 %F*9D3^h 9.6 本征模窗口(Eigenmodes) 66 mxv?PP 9.7 光束传输程序(BPM)代码窗口 66 _Id'56N]J! 第十章 综合案例 68 BhJ>G% 10.1含端面泵浦棒的激光谐振腔模拟 68 c#OxI*,+/ 10.2 含侧面泵浦棒的激光谐振腔模拟 92 42Z:J 0 10.3 Yb:YAG薄片激光器模拟 119 @.t +
10.4 Yb:YAG薄片激光器动态多模分析和调Q运转模拟 133 :@L7RZ`_ 附录A 吸收系数的计算 146 7+jxf[(XQ 附录B 演示(demo)版的限制 149 {?qfH>oFA 附录C 不同版本数LASCAD的新功能 150 EmNVQ1w )&c2+Y@ 以上两本激光类工具书,有兴趣扫码加微联系 |+cz\+ [attachment=116786] V._-iw]v Xb_
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