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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 (6+0U1[Iz  
+%~g$#tlJo  
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。 tr}$82Po  
sR0nY8@F  
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。 Stw6%T-  
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。 U5PCj ]-Xt  
\ a<Ye T  
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。 u60l-  
ZqGq%8\.s  
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。 G j:|  
不当之处,敬请指正!  t|DYz#]  
0&-sz=L  
={oO9.9  
目录 MG@19R2s  
前言 2 S{H8}m|MW  
1、传输中的相位因子与古伊相移 3 , $=V  
2、带有反射壁的空心波导 7 32Z4&~ I  
3、二元光学元件建模 14 tpctz~ .  
4、离轴抛物面聚焦过程模拟 21 KKzvoc?Bt  
5、大气像差与自适应光学 26 +Lr0i_al  
6、热晕效应 29 Tk:y>P!%a  
7、部分相干光模拟 34 b +_E)4  
8、谐振腔的优化设计 43 /P%:u0fX,  
9、共焦非稳腔模拟仿真 47 :U> oW97l  
10、非稳环形腔模拟 53 5%$#3LT|  
11、含有锥形反射镜的谐振腔 58 ^eRuj)$5A  
12、体全息模拟 63 Xz@>sY>Jc  
13、利用全息图实现加密和解密 68 z,EOyi  
14、透射元件中由热效应导致的波前畸变 75 $b$D[4  
15、拉曼放大器 80 (65p/$Vh  
16、瞬态拉曼效应 90 zkOgL9 (_8  
17、布里渊散射散斑现象聚焦几何模拟 97 }ie]7N6;  
18、高斯光束的吸收和自聚焦效应 104 VGq]id{*$  
19、光学参量振荡器 109 {mQJ6 G'ny  
20、激光二极管泵浦的固体激光器 114 !|/fVWH  
21、ZIG-ZAG放大器 122 [`lAc V<  
22、多程放大器 133 vX\e* v  
23、调Q激光器 153 9lxT5Wg  
24、光纤耦合系统仿真 161 5  $J  
25、相干增益模型 169 d w|0K+-PH  
26、谐振腔往返传输内的采样 181 ]lY9[~ v  
27、光纤激光器 191 ;<A/e  
L9@jmh*E  
GLAD案例索引手册 ){:aGGtko  
QFYy$T+W  
目录 ^xwFjQXx  
:6+~"7T  
目   录 i &?nF' ;&  
/ ["T#`  
GLAD案例索引手册实物照片
>e;f{  
GLAD软件简介 1 'Ot[q^,KRG  
Ex1: 基本输入和RTF命令文件 2 Vvj]2V3  
Ex1a: 基本输入 2 Tjqn::~D  
Ex1b: RTF命令文件 3 %K7}yy&9C  
Ex2: 光束初始化与自动单位控制 4 ULjzhy+(8  
Ex2a: 高斯与超高斯光束的生成, 自动单位 5 cIp h$@  
Ex2b: 利用束腰计算光束和矩阵尺寸 5 $5r,Q{;$  
Ex2c: 利用光栅计算光束和矩阵尺寸 6 8.':pY'8"  
Ex2d: 浅聚焦的光束和矩阵尺寸的计算 6 [Bo$?  
Ex3: 单位选择 7 >``GDjcJ  
Ex4: 变量、表达式和数值面 7 9_3M}|V$^e  
Ex5: 简单透镜与平面镜 7 }[`?#`sW  
Ex6: 圆锥反射面与三维旋转 8 Bl];^W^P  
Ex7:  mirror/global命令 8 ~tvoR&{I  
Ex8: 圆锥曲面反射镜 11 .)w0C%]  
Ex8a: 间隔一定距离的共焦抛物面 11 #8jd,I% L  
Ex8b: 离轴单抛物面 12 Uj)]nJX  
Ex8c: 椭圆反射镜 12 {@Ac L:Eit  
Ex8d: 高数值孔径的离轴抛物面 12 ]w>fnew  
Ex8e: 椭圆反射面阵列的本征模式分析法 12 Pa +BE[z  
Ex9: 三维空间中采用平面镜进行光束控制 17 3~ZVAg[c  
Ex10: 宏、变量和udata命令 17 W)cLMGet  
Ex11: 共焦非稳腔 17 _4$DnQ6&  
Ex11a: 非稳定的空谐振腔 18 [@Y q^.6t  
Ex11b: 带有切趾效应的非稳空腔 18 m 9@n  
Ex11c: 发散输出的非稳腔 19 H@' @xHv  
Ex11d: 注入相反模式的空腔 19 zQ}N mlk  
Ex11e: 确定一个非稳腔的前六个模式 20 >>zoG3H!  
Ex12: 不平行的共焦非稳腔 20 Yur)_m  
Ex13: 相位像差 20 V?BVk8D};  
Ex13a: 各种像差的显示 21 0)V-|v`  
Ex13b: 泽尼克像差的位图显示 23 S45>f(!  
Ex14: 光束拟合 23 GN c|)$  
Ex15: 拦光 24 ^6>|!  
Ex16: 光阑与拦光 24 Cl!jK^AbG  
Ex17: 拉曼增益器 25 V&v~kzLr+  
Ex18: 多重斯托克斯光束的拉曼放大 26 CJ  
Ex19: 会聚光束的拉曼过程,简单动力学分步法 26 QL18MbfqP  
Ex20: 利用wave4的拉曼放大,准直光束 28  a|uZJ*  
Ex21: 利用wave4的四波混频,准直光几何传输 29 1C=P#MU`  
Ex22: 准直光的拉曼增益与四波混频 29 :OaQq@V  
Ex23: 利用wave4的四波混频,会聚光束 30 Ky$G$H  
Ex24: 大气像差与自适应光学 31 m?$G(E5  
Ex24a: 大气像差 32 x)ZH;)  
Ex24b: 准直光路中的大气像差 32 Gw^=kzh  
Ex24c: 会聚光路中的大气像差 32 @(fY4]K  
Ex25: 地对空激光通讯系统 32 G | oG:  
Ex26: 考虑大气像差的地对空激光传输系统 34 O/oYaAlFF@  
Ex27: 存在大气像差和微扰的地对空激光传输系统 34 }yDq\5s Q[  
Ex27a: 转换镜前面的大气像差与微扰的影响 35 !13 /+ u  
Ex27b: 转换镜后面的大气像差与微扰的影响 35 a' o8n6i  
Ex27c: 转换镜后面的大气像差与微扰以及自适应光学的影响 35 >0#q!H,X  
Ex28: 相位阵列 35 | V,jd  
Ex28a: 相位阵列 35 "0zXpQi,B  
Ex28b: 11×11的转向激光阵列,阻尼项控制 35 VQMd[/  
Ex29: 带有风切变的大气像差 35 *[:CbFE0y  
Ex30: 近场和远场的散斑现象 36 y7EX&  
Ex31: 热晕效应 36 eAKQR  
Ex31a: 无热晕效应传输 37 <L/vNP  
Ex31b: 热晕效应,无动力制冷 37 I} fcFL8  
Ex31c: 热晕效应,动力制冷和像差 37 FKnQwX.0  
Ex32: 相位共轭镜 37 T ) f_W  
Ex33: 稳定腔 38 L$c%u  
Ex33a: 半共焦腔 38 Ds,"E#?  
Ex33b: 半共焦腔,1:1内腔望远镜,理想透镜 39 LE80`t>M#  
Ex33c: 半共焦腔,1:1内腔望远镜,透镜组 39 JO{- P  
Ex33d: 多边形谐振腔的分析 39 K |} ]<  
Ex33e1: 相干注入,偏心光输入(1) 40 =M{CZm  
Ex33e2: 相干注入,偏心光输入(2) 40 ` +BaDns  
Ex33f: 半共焦腔的全局定义 41 qS}RFM5|  
Ex33g: 线型遮光触发TEM10 41 N<"6=z@w+  
Ex33h: 带有旋转末镜的半共焦腔 41 o+Ti$`2<O7  
Ex33i: 两种波长的平行平面腔 42 ^1yTL5#:Vw  
Ex33j: 多光束在同一个谐振腔中传输 42 m3Z}eC8LK  
Ex33k: 拓展腔与伪反射 42 ';|>`<  
Ex33l: 谐振腔耦合 43 pjs9b%.  
Ex33m: 通过正交化确定高阶模 45 (i0"hi  
Ex34: 单向稳定腔 45 ^ R^N`V   
Ex35: 分布式传输通过一个折射面 47 `=$jc4@J  
Ex35a: 分布式传输,孔径划分方法 51 jsi#l  
Ex35b: 分布式传输,入射光中添加相位光栅 53 ;4v}0N~.  
Ex35c: 分布式传输,折射面上添加相位光栅 54 7a]Zws  
Ex35d: 光束传播到带有相位光栅的倾斜表面上 56 1S]gD&V  
Ex35e: 光束传播到带有圆形孔径的倾斜表面上 56 ;@YF}%!+W  
Ex36: 有限差分传播函数 57 U2>dwn  
Ex36a: FDP与软孔径 58 UEQ'D9  
Ex36b: FDP与FFT算法的硬孔径 58 ?$@ KwA  
Ex37: 偏振和琼斯矩阵 58 eTRx6Fri(  
Ex37a: 偏振与琼斯矩阵 58 LO}:Ub  
Ex37b: 偏振,表面极化效应 60 2{]S_. zV  
Ex37c: 以布儒斯特角入射时透射和反射系数 61 *5_ 8\7d  
Ex37d: 偏振,古斯-汉欣位移(1) 61 -1r & s  
Ex37e: 偏振,采用jsurf/goos命令的古斯-汉欣位移(2) 61 9_A0:S9Z  
Ex37f: 采用三维偏振片寻址的双折射楔 61 Ed0>R<jR9  
Ex37g: 通过达夫棱镜之后光束的偏振性质 62 K!D!b'|bb  
Ex38: 剪切干涉仪 lPcVhj6No%  
62 f'`nx;@X  
Ex39: 传输中的高斯相位因子与古伊位移 62 E<#4G9O<  
Ex40: 相位共轭,有限相互作用长度 64 _ kSPUP5  
Ex41: 空间滤波对偏振的影响 64 U>_\  
Ex42: 波导光栅耦合器与模式匹配输入 65 :UDn^ (#  
Ex43: 波导光栅耦合器与反向模式输入 66 [T[9*6Kt  
Ex44: 波导光栅耦合器与带有像差的反向模式输入 66 PVS<QN%  
Ex45: 环形非稳腔,工作物质具有聚焦性质 66 fByh";<`P  
Ex46: 光束整形滤波器 68 BUA6(  
Ex47: 增益片的建模 68 ogc('HqF^'  
Ex47a: 满足比尔定律增益的非稳加载腔谐振器 70 Wt)SdF=U/  
Ex47b: 带有增益片的非稳加载腔谐振器 70 + 65~,e  
Ex47c: 带有增益片的非稳加载腔谐振器,单步骤 70 q'Pz3/mk  
Ex47d: 点对点控制增益与饱和 70 3 +8"  
Ex47e: 点对点控制增益与饱和,多光束的饱和 70 |h=+&*(:  
Ex48: 倍频 70 tC@zM.v%  
Ex49: 单模的倍频 71 01{r^ZT`RH  
Ex50: TE与TM波导模式的外耦合偏振 71 {Sr=SE  
Ex51: 诱导偶极子的TE与TM外耦合计算 71 .xLF}{u  
Ex51a: TE模的波导光栅内耦合 72 `k}l$ih`X  
Ex51b: TM模的波导光栅内耦合 72 nvs}r%1'5  
Ex52: 锥像差 72 yhtvr5z1  
Ex53: 厄米高斯函数 74 0n<(*bfW  
Ex53a: 厄米高斯多项式 75 `l gjw=  
Ex53b: 径向偏振光的建构,HG(1,0)和HG(0,1)正交偏振得到 75 qzH qj;  
Ex54: 拉盖尔函数 75 <jRFN&"h}  
Ex55: 远场中的散斑效应 75 B/sBYVU  
Ex56: F-P腔与相干光注入 75 -Nlf~X  
Ex56a: 确定理想高斯模式的古伊相位 76 >\?z37 :T  
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 csdOIF  
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 wSJ]3gJM`  
Ex56d: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径) 76 16[-3cJ T  
Ex56e: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径)(续) 76 :<t{ =0G  
Ex56f: 在纵模空间对注入信号光进行扫描 76 VTJIaqw  
Ex57: 稳定谐振腔中利用遮光来产生高阶模式 76 Rgfc29(8  
Ex58: 高斯光束的吸收和自聚焦效应 77 ANFg]g.Az  
Ex58a: 比尔定律吸收器中的趋肤深度,无吸收情况 79 D-o7yc"K  
Ex58b: 比尔定律吸收器中的趋肤深度,有吸收情况 79 hM36QOdm  
Ex58c: 比尔定律吸收器中的趋肤深度,比尔定律与自聚焦 79 jI{~s]Q  
Ex58d: 比尔定律吸收器中的趋肤深度,吸收、自聚焦、像差 79 <nb3~z1  
Ex59: 带有中心拦光球差的焦平面图 79 hLyTUt~\L  
Ex59a: 焦平面上的球差,有拦光 80 M)`HK .  
Ex59b: 焦平面上的球差,无拦光 80 aucZJjH  
Ex59c:  2f透镜,焦平面扫描 80 2-$bh  
Ex60: 椭圆小孔的尺寸与位置优化 80 uK;K{  
Ex60a: 对散焦的简单优化 80 (! 0j4'  
Ex60b: 优化的数值验证,数值目标 81 Tbi]oB#  
Ex60c: 优化的数值验证,阵列目标 81 iBKb/Oi6  
Ex60d: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化,数值验证 81 h5&/hBN  
Ex60e: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化,内置函数 81 "^9[OgE:  
Ex61: 对加速模型评估的优化 82 oTF^<I-C  
Ex62: 具有微小缺陷的线性光栅 82 EREolCASb  
Ex62a: 平面波光栅,小的遮光片的影响 85 ]<8B-D?Z  
Ex62b: 平面波光栅,第二个光栅的影响 85 q?imE~&U  
Ex63: 比尔定律与CO2增益的比较 85 jNe(w<',P  
Ex64: 采用单孔径的透镜阵列 85 GJIWG&C03  
Ex65: 非相干成像与光学传递函数(OTF) 85 m1hW<  
Ex66: 屋脊反射镜与角立方体 86 w\o)bn  
Ex67: 透镜和激光二极管阵列 87 SLJ&{`"7  
Ex67a: 六边形透镜阵列 88 c?!YFm  
Ex67b: 矩形透镜阵列 88 6Iv(  
Ex67c: 透镜阵列用于光学积分器 88 6WE&((r ^  
Ex67d: 矩形柱透镜 88 $N}/1R^?r  
Ex67e: 焦距为25cm的微透镜阵列 88 gf68iR.Gs  
Ex67f: 两个透镜阵列创建1:1的离焦成像器 88 $5TepH0D  
Ex67g: 透镜组对光纤阵列进行准直 88 )YzHk ;(  
Ex67h: N×N的激光二极管阵列,高斯型包络面 88 p~Hvl3SxR  
Ex68: 带有布儒斯特窗的谐振腔 88 ET,Q3X\Oe  
Ex68a: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔,工作波长为1μ 89 [F/^J|VMV  
Ex68b: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔,工作波长为100μ 89 ^w:OS5%R  
Ex69: 速率方程与瞬态响应 89 L bJtpwz>z  
Ex69a: 速率方程增益与模式竞争 89 yaH Trh%  
Ex69b: 红宝石激光的速率方程增益 92 vix&E`0yD  
Ex69c: 速率方程与单步骤 92 [!1)mR  
Ex69d: 半导体增益 92 .e`,{G(5q7  
Ex69e: 三能级系统的增益,单一上能级态 93 24T@N~\g  
Ex69f: 速率方程的数值举例 93 4meidKw]  
Ex69g: 单能级和三能级增益的数值举例 93 w=f0*$ue+w  
Ex69h: 红宝石激光的速率方程 93 o {=qC:b  
Ex69i: 一般的三能级激光系统的速率方程 93 _\ .  
Ex69j: 稳态速率方程的解 93 cS<TmS!  
Ex69k: 多步骤的单能级和三能级激光的速率方程 93 EKZ$Q4YE  
Ex70: Udata命令的显示 93 xT9Yes&  
Ex71: 纹影系统 94 D9qX->p  
Ex72: 测试ABCD等价系统 94 *0%4l_i  
Ex73: 动态存储测试 95 cI*KRC U  
Ex74: 关于动态存储分布更多的检验 95 2.[_t/T  
Ex75: 锥面镜 95 JN9^fR09G  
Ex75a: 无焦锥面镜,左出左回 95 %&^Q(f  
Ex75b: 光束回射时无焦锥面镜发生偏移,左出左回 97 n,t6v5>88  
Ex75c: 左右相反方向的无焦锥面镜 97 79)A%@YHQQ  
Ex75d: 无焦锥面镜,位置偏移较大 98 OSp?okV  
Ex75e: 内置聚焦锥面镜的稳定谐振腔 3g4e' ]t  
。。。。后续还有目录 u5Qp/ag?N  
对这两本书感兴趣的可以扫码加微联系 zuUT S[  
a @6^8B?w;  
[attachment=125392]
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