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infotek 2024-01-22 14:38

激光与物理光学-《GLAD典型案例手册》

前言 R*DQLBWc  
y_r(06"z1  
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。 a!B"WNb+  
vKBi jmE  
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。 '8=/v*j>?  
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。 Ui.S)\B  
2]=`^rC*  
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。 ~3Y4_b5E  
$[\\{XJ.  
为了使广大有志于采用GLAD进行光学系统设计及仿真的师生及研究人员更加全面地了解GLAD的功能,熟悉GLAD的使用,本书从GLAD的案例手册中精选了二十七个案例进行解读,希望对于各位运用GLAD解决实际问题有所裨益。 nt8& Mf  
不当之处,敬请指正! v?_L_{x;W  
fwNj@fl_,e  
%rJ 'DPs  
目录 U1O8u-X  
前言 2 (dTQ,0  
1、传输中的相位因子与古伊相移 3 oI-,6G}  
2、带有反射壁的空心波导 7 ;Vpp1mk|  
3、二元光学元件建模 14 Raf(m,o(  
4、离轴抛物面聚焦过程模拟 21 hkMVA  
5、大气像差与自适应光学 26 <QD[hO^/  
6、热晕效应 29 MUSsanCA  
7、部分相干光模拟 34 bvS6xU- J  
8、谐振腔的优化设计 43 6ZfL-E{  
9、共焦非稳腔模拟仿真 47 Ub/ZzAwq  
10、非稳环形腔模拟 53 glLoYRTi  
11、含有锥形反射镜的谐振腔 58 Xw3j(`w$,  
12、体全息模拟 63 bEln.)  
13、利用全息图实现加密和解密 68 _@W1?;yD  
14、透射元件中由热效应导致的波前畸变 75 p<3<Zk 7~0  
15、拉曼放大器 80 ~LQzt@G4  
16、瞬态拉曼效应 90 :Iuc H%6V  
17、布里渊散射散斑现象聚焦几何模拟 97 sou~m,#  
18、高斯光束的吸收和自聚焦效应 104 RFoCM^  
19、光学参量振荡器 109 DL uaM?7  
20、激光二极管泵浦的固体激光器 114 %SuELm  
21、ZIG-ZAG放大器 122 5Dzf[V^]`  
22、多程放大器 133 -Nn< pq  
23、调Q激光器 153 uVTacN%X  
24、光纤耦合系统仿真 161 :w+vi 7l$  
25、相干增益模型 169 =#=}|Q}  
26、谐振腔往返传输内的采样 181 @S:T8 *~}  
27、光纤激光器 191 xkv%4H>  
W^)mz,%x  
GLAD案例索引手册 `QtkC>[  
\*[DR R0  
目录 hQ'W7EF  
Vl;zd=  
目   录 i 4}s'xMT!  
k7j.VpN9  
GLAD案例索引手册实物照片
sO}CXItC+j  
GLAD软件简介 1 V0BT./ B\<  
Ex1: 基本输入和RTF命令文件 2 p]ujip  
Ex1a: 基本输入 2 i I`vu  
Ex1b: RTF命令文件 3 `So/G  
Ex2: 光束初始化与自动单位控制 4 AUu<@4R7  
Ex2a: 高斯与超高斯光束的生成, 自动单位 5 3!$+N\ #w  
Ex2b: 利用束腰计算光束和矩阵尺寸 5 .]s? 01Z  
Ex2c: 利用光栅计算光束和矩阵尺寸 6 ZZ  Hjv  
Ex2d: 浅聚焦的光束和矩阵尺寸的计算 6 ~(8fUob  
Ex3: 单位选择 7 uVKe?~RC  
Ex4: 变量、表达式和数值面 7 #:By/9}-  
Ex5: 简单透镜与平面镜 7 eh> |m> JY  
Ex6: 圆锥反射面与三维旋转 8 >I/@GX/  
Ex7:  mirror/global命令 8 qYJ<I'Ux O  
Ex8: 圆锥曲面反射镜 11 M[~{!0Uz g  
Ex8a: 间隔一定距离的共焦抛物面 11 j1A%LS;c_  
Ex8b: 离轴单抛物面 12 J/ Lf(;C_  
Ex8c: 椭圆反射镜 12 = pn;b1=  
Ex8d: 高数值孔径的离轴抛物面 12 `+rwx  
Ex8e: 椭圆反射面阵列的本征模式分析法 12 IT{c:jo1{`  
Ex9: 三维空间中采用平面镜进行光束控制 17 E*`PD<:)H  
Ex10: 宏、变量和udata命令 17 /Ry% K4$  
Ex11: 共焦非稳腔 17 (qvH=VTwP  
Ex11a: 非稳定的空谐振腔 18 3E^qh03(  
Ex11b: 带有切趾效应的非稳空腔 18 \Oq8kJ=  
Ex11c: 发散输出的非稳腔 19 q/@+.q  
Ex11d: 注入相反模式的空腔 19 DxwR&S{  
Ex11e: 确定一个非稳腔的前六个模式 20 YoW)]n  
Ex12: 不平行的共焦非稳腔 20 &bz% @p;  
Ex13: 相位像差 20 Li]96+C$}  
Ex13a: 各种像差的显示 21 QS!Z*vG  
Ex13b: 泽尼克像差的位图显示 23 pS |K[:5  
Ex14: 光束拟合 23 2]I l:>n,  
Ex15: 拦光 24 H`'a|Y  
Ex16: 光阑与拦光 24 \8=)X})  
Ex17: 拉曼增益器 25 }8" |q3k  
Ex18: 多重斯托克斯光束的拉曼放大 26 l _%<U  
Ex19: 会聚光束的拉曼过程,简单动力学分步法 26 NLK1IH#  
Ex20: 利用wave4的拉曼放大,准直光束 28 i%[gNh  
Ex21: 利用wave4的四波混频,准直光几何传输 29 / Ws>;0  
Ex22: 准直光的拉曼增益与四波混频 29 :\JCxS=EW  
Ex23: 利用wave4的四波混频,会聚光束 30 ZnRT$ l O  
Ex24: 大气像差与自适应光学 31 -fk;Qq3O  
Ex24a: 大气像差 32 ge1. HG  
Ex24b: 准直光路中的大气像差 32 Q"C*j'n   
Ex24c: 会聚光路中的大气像差 32 YI ?P@y  
Ex25: 地对空激光通讯系统 32 eG1V:%3  
Ex26: 考虑大气像差的地对空激光传输系统 34 g(9*!g  
Ex27: 存在大气像差和微扰的地对空激光传输系统 34 Y|><Ls6Q  
Ex27a: 转换镜前面的大气像差与微扰的影响 35 RrvC}9ar  
Ex27b: 转换镜后面的大气像差与微扰的影响 35 \fUX_0k9,  
Ex27c: 转换镜后面的大气像差与微扰以及自适应光学的影响 35 Vx2/^MiXy  
Ex28: 相位阵列 35 v}N\z2A  
Ex28a: 相位阵列 35 ` PQQU~^  
Ex28b: 11×11的转向激光阵列,阻尼项控制 35 S'8+jY  
Ex29: 带有风切变的大气像差 35 mjWU0.  
Ex30: 近场和远场的散斑现象 36 x<M::")5!V  
Ex31: 热晕效应 36 d\nXK#)Q  
Ex31a: 无热晕效应传输 37 -f&vH_eK  
Ex31b: 热晕效应,无动力制冷 37 'mbLK#q  
Ex31c: 热晕效应,动力制冷和像差 37 D<d, 9S,)  
Ex32: 相位共轭镜 37 e}1Q+h\  
Ex33: 稳定腔 38 _wK.n.,S~  
Ex33a: 半共焦腔 38 Rlk3AWl2u  
Ex33b: 半共焦腔,1:1内腔望远镜,理想透镜 39 o=_7KWOA  
Ex33c: 半共焦腔,1:1内腔望远镜,透镜组 39 %L*EB;nK  
Ex33d: 多边形谐振腔的分析 39 W/bW=.d Jd  
Ex33e1: 相干注入,偏心光输入(1) 40 CTW\Dt5  
Ex33e2: 相干注入,偏心光输入(2) 40 Qgj# k  
Ex33f: 半共焦腔的全局定义 41 yy=hCjQ)  
Ex33g: 线型遮光触发TEM10 41 S xJ&5q  
Ex33h: 带有旋转末镜的半共焦腔 41 38p"lT  
Ex33i: 两种波长的平行平面腔 42 Hz GwO^tbK  
Ex33j: 多光束在同一个谐振腔中传输 42 QF/_?Tm4  
Ex33k: 拓展腔与伪反射 42 G |KA!q  
Ex33l: 谐振腔耦合 43 i,r:R g~  
Ex33m: 通过正交化确定高阶模 45 3?a`@C&x  
Ex34: 单向稳定腔 45 BYXc 'K  
Ex35: 分布式传输通过一个折射面 47 FHQ`T\fC$@  
Ex35a: 分布式传输,孔径划分方法 51 ,M.}Qak^  
Ex35b: 分布式传输,入射光中添加相位光栅 53 nK :YbLdK,  
Ex35c: 分布式传输,折射面上添加相位光栅 54 vvv'!\'#  
Ex35d: 光束传播到带有相位光栅的倾斜表面上 56 u_$4xNmQ  
Ex35e: 光束传播到带有圆形孔径的倾斜表面上 56 1#6emMV.`  
Ex36: 有限差分传播函数 57 __'4Qt   
Ex36a: FDP与软孔径 58 ]"Uzn  
Ex36b: FDP与FFT算法的硬孔径 58 9=ygkPY  
Ex37: 偏振和琼斯矩阵 58 {73V?#P4  
Ex37a: 偏振与琼斯矩阵 58 H]R/=OYBUh  
Ex37b: 偏振,表面极化效应 60 bpwA|H%{M  
Ex37c: 以布儒斯特角入射时透射和反射系数 61 K 77iv  
Ex37d: 偏振,古斯-汉欣位移(1) 61 NplyvjQN;  
Ex37e: 偏振,采用jsurf/goos命令的古斯-汉欣位移(2) 61 cb /Q<i  
Ex37f: 采用三维偏振片寻址的双折射楔 61 S[3"?$3S  
Ex37g: 通过达夫棱镜之后光束的偏振性质 62 q7Hf7^a  
Ex38: 剪切干涉仪 g,._3.D  
62 !2KQi=Ng  
Ex39: 传输中的高斯相位因子与古伊位移 62 hz4?ku  
Ex40: 相位共轭,有限相互作用长度 64 #j~FlY5  
Ex41: 空间滤波对偏振的影响 64 =WT$\KYGv  
Ex42: 波导光栅耦合器与模式匹配输入 65 =|z:wlOs  
Ex43: 波导光栅耦合器与反向模式输入 66 T<pG$4_  
Ex44: 波导光栅耦合器与带有像差的反向模式输入 66 H9(?yI@Zr#  
Ex45: 环形非稳腔,工作物质具有聚焦性质 66 /ovVS6Ai  
Ex46: 光束整形滤波器 68 \s&Mz;:  
Ex47: 增益片的建模 68 y(Gn+  
Ex47a: 满足比尔定律增益的非稳加载腔谐振器 70 f"FFgQMkv  
Ex47b: 带有增益片的非稳加载腔谐振器 70 h5'hP>b#  
Ex47c: 带有增益片的非稳加载腔谐振器,单步骤 70 >n09K8 A  
Ex47d: 点对点控制增益与饱和 70 *I(6hB  
Ex47e: 点对点控制增益与饱和,多光束的饱和 70 "5V;~}=S  
Ex48: 倍频 70 pz /[ ${X  
Ex49: 单模的倍频 71 oN,1ig  
Ex50: TE与TM波导模式的外耦合偏振 71 tRdf:F\X  
Ex51: 诱导偶极子的TE与TM外耦合计算 71 '%rT]u3U  
Ex51a: TE模的波导光栅内耦合 72 =Nt HV4=b  
Ex51b: TM模的波导光栅内耦合 72 %42a>piev  
Ex52: 锥像差 72 r&E gP  
Ex53: 厄米高斯函数 74 =Pl@+RgK+  
Ex53a: 厄米高斯多项式 75 tr<f ii 3<  
Ex53b: 径向偏振光的建构,HG(1,0)和HG(0,1)正交偏振得到 75 [_'A(.  
Ex54: 拉盖尔函数 75 QgqJ #  
Ex55: 远场中的散斑效应 75 "sN%S's  
Ex56: F-P腔与相干光注入 75 G{} 2"/   
Ex56a: 确定理想高斯模式的古伊相位 76 N@c G jpQ  
Ex56b: 在古伊相位附近对注入信号光进行扫面,峰值出现在140° 76 _cs(f<>oCO  
Ex56c: 通过正交化确定损耗第二小的模式的古伊相位及其建立过程 76 ;98&5X\u<  
Ex56d: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径) 76 %v8 &  
Ex56e: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径)(续) 76 O%T?+1E  
Ex56f: 在纵模空间对注入信号光进行扫描 76 o%?)};o  
Ex57: 稳定谐振腔中利用遮光来产生高阶模式 76 $z%(He  
Ex58: 高斯光束的吸收和自聚焦效应 77 ,-e}X w9  
Ex58a: 比尔定律吸收器中的趋肤深度,无吸收情况 79 h~k<"  
Ex58b: 比尔定律吸收器中的趋肤深度,有吸收情况 79 src9EeiV  
Ex58c: 比尔定律吸收器中的趋肤深度,比尔定律与自聚焦 79 !l $d^y345  
Ex58d: 比尔定律吸收器中的趋肤深度,吸收、自聚焦、像差 79 $yASWz  
Ex59: 带有中心拦光球差的焦平面图 79 !{jw!bB  
Ex59a: 焦平面上的球差,有拦光 80 c#N4XsG,  
Ex59b: 焦平面上的球差,无拦光 80 ZG^<<V$h  
Ex59c:  2f透镜,焦平面扫描 80 @Ul3J )=m  
Ex60: 椭圆小孔的尺寸与位置优化 80 :VT%d{Vp_  
Ex60a: 对散焦的简单优化 80 44ty,M3  
Ex60b: 优化的数值验证,数值目标 81 n= <c_a)Nb  
Ex60c: 优化的数值验证,阵列目标 81 ?wB_fDb}  
Ex60d: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化,数值验证 81 a*cWj }u  
Ex60e: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化,内置函数 81 .|O T#"LP  
Ex61: 对加速模型评估的优化 82 wb.yGfJ  
Ex62: 具有微小缺陷的线性光栅 82 PeIx41. +s  
Ex62a: 平面波光栅,小的遮光片的影响 85 eC!=4_lx)  
Ex62b: 平面波光栅,第二个光栅的影响 85 64?HqO 6(  
Ex63: 比尔定律与CO2增益的比较 85 jKml:)k  
Ex64: 采用单孔径的透镜阵列 85 x []ad"R  
Ex65: 非相干成像与光学传递函数(OTF) 85 R2Tt6  
Ex66: 屋脊反射镜与角立方体 86 0/)2RmF  
Ex67: 透镜和激光二极管阵列 87 u4Nh_x8\Nr  
Ex67a: 六边形透镜阵列 88 H@uu;:l<7A  
Ex67b: 矩形透镜阵列 88 sG u.G  
Ex67c: 透镜阵列用于光学积分器 88 `"=>lu2H   
Ex67d: 矩形柱透镜 88 m%[e_eS  
Ex67e: 焦距为25cm的微透镜阵列 88 w.x&3aG  
Ex67f: 两个透镜阵列创建1:1的离焦成像器 88 "A}sD7xy9  
Ex67g: 透镜组对光纤阵列进行准直 88 ircF3P>a?  
Ex67h: N×N的激光二极管阵列,高斯型包络面 88 D -tRy~}  
Ex68: 带有布儒斯特窗的谐振腔 88 O{l4 f:51  
Ex68a: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔,工作波长为1μ 89 BXYHJ  
Ex68b: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔,工作波长为100μ 89 c*ueI5i  
Ex69: 速率方程与瞬态响应 89 +7gd1^|$e  
Ex69a: 速率方程增益与模式竞争 89 v])ew|  
Ex69b: 红宝石激光的速率方程增益 92 =5\*Zh1  
Ex69c: 速率方程与单步骤 92 ^K<3_D>1>  
Ex69d: 半导体增益 92 \|0z:R;X  
Ex69e: 三能级系统的增益,单一上能级态 93 /i,n75/y?  
Ex69f: 速率方程的数值举例 93 ZHNL ~=r}  
Ex69g: 单能级和三能级增益的数值举例 93 mWv$eR  
Ex69h: 红宝石激光的速率方程 93 %hSQ\T<8[o  
Ex69i: 一般的三能级激光系统的速率方程 93 4QA~@pBX^{  
Ex69j: 稳态速率方程的解 93 CV @P +  
Ex69k: 多步骤的单能级和三能级激光的速率方程 93 712nD ?>  
Ex70: Udata命令的显示 93 V?M (exN  
Ex71: 纹影系统 94 ~lo43$)^  
Ex72: 测试ABCD等价系统 94 {mJ' Lb0;  
Ex73: 动态存储测试 95 i O$87!  
Ex74: 关于动态存储分布更多的检验 95 p*b_ "aF1  
Ex75: 锥面镜 95 6B?jc/V.R  
Ex75a: 无焦锥面镜,左出左回 95 =Dq&lm,n  
Ex75b: 光束回射时无焦锥面镜发生偏移,左出左回 97 Og1-LP|X  
Ex75c: 左右相反方向的无焦锥面镜 97 8ao-]QoMZ  
Ex75d: 无焦锥面镜,位置偏移较大 98 5_;-Qw  
Ex75e: 内置聚焦锥面镜的稳定谐振腔 O>h`  
。。。。后续还有目录 5sT3|yq  
对这两本书感兴趣的可以扫码加微联系 9rMO=  
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