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软件简介 vK
z/-9im +DFG762 GLAD是由美国Applied Optics Research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。 =m6;]16D 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。 E c[-@5x 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。 4%
)I[-sH h-<2N)>! GLAD允许用户自定义变量、子程序、循环、方程式、以及其它高级语言结构。 ;HRIB)wF
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;(7)偏振效应分析。 O`R@6KG &u0JzK 功能特性 1*<m,.$ GLAD在激光器模拟方面有着无与伦比的优势: dBkw.VOW 1.理论基础是衍射光学,通过分步傅立叶方法实现衍射传输和非线性现象(含增益)的模拟。并将物理光学和几何光学有机结合起来,实现对复杂系统的快速模拟。 aaW(S K 2.提供多种激光器组件命令,如透镜(理想的和实际的),透镜阵列,反射镜,棱镜,自适应反射镜,双折射晶体,光栅,谱色散平滑元件,任意形状的光阑,光纤以及各种结构的波导等,可以快速建立激光器模型。 tb#. Y 3.准确模拟激光器谐振腔的特性,如输出的激光模式,输出功率与泵浦光之间的变化关系。通过改变谐振腔的参数(如腔镜的曲率半径、通过率、位置参数),可以观察这些因素对于输出模式、输出能量的影响。 jFfuT9oId 4.提供多种诊断函数,通过调用这些函数可以计算任意光场的参数,如Strehl比,M2因子,光束的半高全宽,环围能量(可聚焦能力的一个重要的衡量参数),输出光束的像差特性(拟合出Zernike多项式的系数),波前的RMS值,光学传递函数(OTF),光学系统的Rayleigh范围以及位置等。 Hy~kHBIL 5.在非线性特性方面的模拟具有非常显著的优势,是目前唯一能够涵盖几乎所有非线性特性的物理光学模拟软件。可以模拟的非线性过程包括:各种增益过程(包括CO2增益模型、BEER定律增益模型、半导体增益模型、三能级系统模型、速率方程模型),自聚焦过程,倍频过程,和频过程,四波混频过程,Raman放大过程,大气湍流引起的热晕过程。 CL oc 6.采用有限差分方法模拟热透镜效应。 WrBiAh, 7.可以模拟偏振过程以及部分相干光现象。 "pGSz%i- o8c4h<, GLAD基本版的功能: [`^5Zb 6jT+kq) □ 整合环境设计区(IDE) 3:1
h:Yc< !2>MaV1, □ 简单或复杂激光束追迹 O+hN?/>v QQ^P IQj □ 相干和非相干交互作用 A]^RV{P V'y,{YpP □ 非线性激光增益模型 }cuU5WQ?% ^"N]i`dIF □ 透镜和反射镜:球面镜、柱面镜 jt5en;AA[ ikd~ k>F □ 任意形状的光阑
c+P.o.k; C,$$bmS= □ 近场-和远场-衍射传输分析 <yE
seO7/h_a □ 稳态和非稳态谐振腔模型 f&x7g. I R]hilb'a □ 为谐振腔设计提供的特殊功能 Kv3cKNvu~ !0Hx1I<*x □ Seidel, Zernike, 和相位光栅像差分析 $A"C1)d; a(-
^ .w □ 平滑随机数波前像差(smoothed random wavefront aberrations) J eCKnt= <pzCpF< □ 透镜和反射镜数组 hJ[Z~PC\T0 `rEu8u □ 变量数组,可达1024x1024 xfYDjf :< b7&5>Q/g □ 方形数组和可分离的衍射理论 62{(i'K 6Ap-J~4 □ 多重,独立的激光束追迹传输 8{QN$Qkn ?86q8E3;& □ 自动传输技术控制 8XFs)1s[ Z_^i2eJYT □ 薄片增益模型 iK&s_}i: N,N9K □ 全局坐标系统 -js:R+C528 AG?cI@', □ 任意的反射镜位置及方位设置 h$3o]~t f'501MJu □ 几何像差 };{V]f 0 Lh eOGM □ 大Fresnel数系统模拟 P_Rh& gkuK yb{ud □ Zonal自适应光学模型(Zonal adaptive optics model) BllS3I}V _J' _9M?> □ 相位共轭(phase conjugation) `1;m:,9
AP1Eiv<Hub □ 极化模型 #6w\r&R6 [1Cs □ 部分相干光模型 xLID@9Hbu ,+LX.f&/8! □ ABCD传输 r57CyO s.VtmAH □ 光纤光学和3-D波导 M.b1=Y ;h|zNx0 □ 二元光学(binary optics)和光栅 }.+{M.[} LU'<EXUbY □ 矢量衍射方法对高数值孔径(NA)物镜进行分析 9
GEMmo3 r1vF/yt( □ M-平方因子评价 =v-qao7xCV [diUO1p □ 相位修正的优化 5%` fh% ^ud-N;]MKs □ 模拟退火优化(simulated annealing optimization) .K
I6<k/ 'E_M,Y GLAD Pro增加的功能: k9]M=eO OPi><8x □ 非线性光学: gXrXVv<)yw 1.Raman放大,四波混频(Four-wave mixing) =t@8Y`9w 2.倍频 5~BM+ja 3.自聚焦效应(self-focusing effects) F?h{IH
f ;^fGQ]`4 □ 激光过程: Gcu[G]D 1.速率方程增益模型(rate equation gain) S}mZU! 2.激光起振和Q-switching 'aj97b;lpG "e)C.#3 □ 优化: S_ELZO#7 1.任意结构的最小二乘优化(least squares optimization) c4\Nuy
2.使用者自定义评价函数(merit function) aHhr_.>X 3.任何的系统参数都能进行优化 WD`z\{hcom c%?31t □ 几何光学: E[IjeJB5 1.精密表面配合光线追迹 2=?:(e9 2.透镜组的定义和分析 0-s[S F0Nl,9h(' □ 大气效应: 6R`q{}. 1.Kolmogorov扰动 >0^oC[ B 2.热致离焦(thermal blooming) )R~l@QBN |+-D@22y 典型案例图示 9V ]{q -}_X'h&" 任意形状的光阑 q:iB}ch5R 9n\b!*x sN"JVJXi PM(M c]6 S形光纤波导 -a^%9 U }KEL{VUX hN#A3FFo L #L3heb&9 空间光耦合进入光纤 S)n+E\c 6ct'O**k*& U3oMY{{EJ q3_ceXYU 二元光学元件 WUN|,P`b XA1gV>SJ aAT!$0H [5"F=tT7WP 剪切干涉仪 b$*1!a qD]&&"B R&vV!d K[j~htC{I" 大气热晕 vq?aFX9F G(Ky7SZ .+.'TY-- hxT{!g 谐振腔分析 h<1pGQV %}`zq8Q; @,9cpaL3 $FJf8u` 模式竞争 QTC-W2t] _Hp[}sv4) "/#=8_f ZcQ@%XY3~ 调Q激光器输出特性 #a$k3C 3hD\6,@ w>TlM*3D/ (X{o =co, 9f|+LN## grs~<n|o\ N -z QQ:2987619807 \LEUreTn
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