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软件简介 Z2bcCIq4 S|GWcSg 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。 +tN&a 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。 vG2b:[W 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。 ?Jtg3AY jec:i-, 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。 b r,+45: 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。 "MiD8wX- XL}<1-} 功能特性 fH8!YQG8$ GLAD在激光器模拟方面有着无与伦比的优势: Gr(|Ra. 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。 6bZ[Kt 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。 ^Dx#7bsDZR 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。 kYxS~Kd< 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。 Cj;/Uhs
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。 y02u?wJ 6.采用有限差分方法模拟热透镜效应。 ]9S`[c$ 7.可以模拟偏振过程以及部分相干光现象。 9|S` ub' qSO*$1i GLAD基本版的功能: X^@[G8v% ]5v:5:H □ 整合环境设计区(IDE) 8Xm@r#Oy5 ev>oC~>s □ 简单或复杂激光束追迹 3#<*k>1G? M}.b"
ljZ □ 相干和非相干交互作用 rvwy~hO" s!6=|SS7 □ 非线性激光增益模型 uiBTnG" mPVE?jnR^0 □ 透镜和反射镜:球面镜、柱面镜 D(r:}pyU "6I[4U"@ □ 任意形状的光阑 s=EiH hE!7RM+Y □ 近场-和远场-衍射传输分析 GF--riyfB iG[?
]] □ 稳态和非稳态谐振腔模型 <uF [, >v0 :qN7| □ 为谐振腔设计提供的特殊功能 (buw^
,NwZ ;WI]vn □ Seidel, Zernike, 和相位光栅像差分析 mPmB6q%)] )45_]tk> □ 平滑随机数波前像差(smoothed random wavefront aberrations) Qm);6X
<FmBa4ONU □ 透镜和反射镜数组 DA
LQ<iF DcFCKji □ 变量数组,可达1024x1024 u;n(+8sz M@^U0
? □ 方形数组和可分离的衍射理论 LC'2q*:' /=
^L
iP □ 多重,独立的激光束追迹传输 $ly0h W cztS]dcf>~ □ 自动传输技术控制 u3wL<$2[8 6D9o08 □ 薄片增益模型 ~Ob8i 1S> z
Z%/W)t □ 全局坐标系统 G6Q4-kcK aW@oE
~` □ 任意的反射镜位置及方位设置 AA7#c7 5V|tXsy: □ 几何像差 HP$K.a7H Jf+7"![| □ 大Fresnel数系统模拟 [~?M/QI9 %}F"*. □ Zonal自适应光学模型(Zonal adaptive optics model) om7`w
] ma7fDo0,`h □ 相位共轭(phase conjugation) .S|-4}G(6 ;Prg'R[o; □ 极化模型 5<r)+?!n p#M!S2&z □ 部分相干光模型 B&nw#saz. qP`?M\!O □ ABCD传输 ;qT5faKB3J 4sd-zl$Of □ 光纤光学和3-D波导 i;HH !
TaN 4(iS-8{J □ 二元光学(binary optics)和光栅 u<q)SQ1 g*r/u; □ 矢量衍射方法对高数值孔径(NA)物镜进行分析 F`D9Zfd bBFwx @
□ M-平方因子评价 `1_FQnm) WH;xq^ □ 相位修正的优化 GG>Y/;^ Wy,"cT □ 模拟退火优化(simulated annealing optimization) a^*B5G1(& 7NUenCdc GLAD Pro增加的功能: 2HVCXegq L)G">T; □ 非线性光学: wL'C1Vr 1.Raman放大,四波混频(Four-wave mixing) *lY+Yy( 2.倍频 k7b(QADqUU 3.自聚焦效应(self-focusing effects) d'q;+jnP "DzGBu\ □ 激光过程: [Z% l. 1.速率方程增益模型(rate equation gain) :28@J?jjO 2.激光起振和Q-switching UR\ZN@O Qq>ElQ@ □ 优化: Obg@YIwn 1.任意结构的最小二乘优化(least squares optimization) Xi*SDy 2.使用者自定义评价函数(merit function) SZI7M"gf/+ 3.任何的系统参数都能进行优化 ?PYNE 0.(zTJ □ 几何光学: %y3:SUOdx 1.精密表面配合光线追迹 e)br`CD% 2.透镜组的定义和分析 x:vrK#8D> gBfX}EK7F □ 大气效应: 4KZ SL:A 1.Kolmogorov扰动 SUSc 2.热致离焦(thermal blooming) tc5M$b3^2 7ia"u+Y 典型案例图示 4g S[D e=-YP8l
任意形状的光阑 t0+t9w/fTP - =yTAx Bac?'ypm *(>Jd|C S形光纤波导 *j/uihY YlG;A\]k "C?:T'dW $To4dJb 空间光耦合进入光纤 xqU^I5Z ?i/73H+;D3 @_G` Ok4 S|s3}]g9 二元光学元件 2f s9JP{^0 u_h=nk s_x=^S3~LO
=lYvj 剪切干涉仪 Qu!OV]Cc N=hSqw[ UeFtzty,a [B.W1 GL! 大气热晕 $z~jnc cq-e
c7 F%w\D9+P Rc;1Sm9\ 谐振腔分析 %?U"[F1 <m-Ni "4J?JR 1x^W'n,HtK 模式竞争 H0 {Mlu9 V6A5(-%`y Fmy1nZ ?*B;514 调Q激光器输出特性 $%lHj+( *g}vT8w'} Ir'DA_.. @G^j8Nl+J} 37.)@ WBIQ%XB' 5%vP~vy_} QQ:2987619807 /DgT1^&0
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