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软件简介 S4@117z5 UcKWa>:Fi 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。 bi4^ zaCEE 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。 g/n"N>L 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。 @E&X&F% ;n:H6cp 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。 f"}0j|Gg 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。 _zVbqRHlw bOnukbJ 功能特性 iG;d0>Sp GLAD在激光器模拟方面有着无与伦比的优势: IArpCF/"8 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。 \k$]GK- 2.提供多种激光器组件命令,如透镜(理想的和实际的),透镜阵列,反射镜,棱镜,自适应反射镜,双折射晶体,光栅,谱色散平滑元件,任意形状的光阑,光纤以及各种结构的波导等,可以快速建立激光器模型。 ]9~#;M%1 3.准确模拟激光器谐振腔的特性,如输出的激光模式,输出功率与泵浦光之间的变化关系。通过改变谐振腔的参数(如腔镜的曲率半径、通过率、位置参数),可以观察这些因素对于输出模式、输出能量的影响。 !T&u2=`D 4.提供多种诊断函数,通过调用这些函数可以计算任意光场的参数,如Strehl比,M2因子,光束的半高全宽,环围能量(可聚焦能力的一个重要的衡量参数),输出光束的像差特性(拟合出Zernike多项式的系数),波前的RMS值,光学传递函数(OTF),光学系统的Rayleigh范围以及位置等。 )nbyV a 5.在非线性特性方面的模拟具有非常显著的优势,是目前唯一能够涵盖几乎所有非线性特性的物理光学模拟软件。可以模拟的非线性过程包括:各种增益过程(包括CO2增益模型、BEER定律增益模型、半导体增益模型、三能级系统模型、速率方程模型),自聚焦过程,倍频过程,和频过程,四波混频过程,Raman放大过程,大气湍流引起的热晕过程。 MO(5-R` 6.采用有限差分方法模拟热透镜效应。 6i?kkULBS 7.可以模拟偏振过程以及部分相干光现象。 0X}w[^f W+-f ` GLAD基本版的功能: 4F 6ju6w ;r2b@x:<_ □ 整合环境设计区(IDE) s]V{}bY` l#J>It\ □ 简单或复杂激光束追迹 OM.(g%2 plz=G}Y □ 相干和非相干交互作用 [3bwbfHhi *SAcH_I2$> □ 非线性激光增益模型 m-pIFL<^N g'l7Jr3 □ 透镜和反射镜:球面镜、柱面镜 E!(`275s '
m#Ymp □ 任意形状的光阑 `zvT5=*-# #f jX|b □ 近场-和远场-衍射传输分析 2Xk1AS .jG.90 □ 稳态和非稳态谐振腔模型 G@l|u aV0;WH_3 □ 为谐振腔设计提供的特殊功能 aX%g+6t2 rqG6Ll`=+ □ Seidel, Zernike, 和相位光栅像差分析 s$=B~l n
B|C-.F □ 平滑随机数波前像差(smoothed random wavefront aberrations) fSb@7L WY ^K7U □ 透镜和反射镜数组 E'6z7m. 0^tJX1L □ 变量数组,可达1024x1024 [+[fD 4QN6BZJ5 □ 方形数组和可分离的衍射理论 LnACce
?b =K&q;;h □ 多重,独立的激光束追迹传输 j(2tbWg9- /(}l[jf □ 自动传输技术控制 s 13 d* Q0oDl8~ □ 薄片增益模型 hc~#l # ?\ i,JJO □ 全局坐标系统 ;:K?7wfXn )-7(Hv1 □ 任意的反射镜位置及方位设置 Ub-k<]yZ m$e@<~To □ 几何像差 Vt 5XC~jK Z_TbM^N □ 大Fresnel数系统模拟 U*#E aL eXtF[0f □ Zonal自适应光学模型(Zonal adaptive optics model) L``mF(R^ vskM; □ 相位共轭(phase conjugation) Zi '8~iEH Ymh2qGcj]8 □ 极化模型 r4qV}-E \~m%4kzG8J □ 部分相干光模型 (:hmp"S e2H'uMy;& □ ABCD传输 gl4
f9Ff Kh_>V m/ □ 光纤光学和3-D波导 ?@7|Q/ qQ\hUii □ 二元光学(binary optics)和光栅 )eVDp,.^ (3HgI □ 矢量衍射方法对高数值孔径(NA)物镜进行分析 iY`7\/H!L "VhrsVT □ M-平方因子评价 :1Yd;%>92 8YkH □ 相位修正的优化 q+=@kXs>+ I.0Usa"z □ 模拟退火优化(simulated annealing optimization) w\[*_wQp ^C#bW<T GLAD Pro增加的功能: BwA~*5TFu &Fr68HNmj □ 非线性光学: E.*OA y 1.Raman放大,四波混频(Four-wave mixing) $zH0$aOx 2.倍频 &_TjRj" 3.自聚焦效应(self-focusing effects) 15yV4wHr T_
#oMXZ/ □ 激光过程: z+`)|c4- 1.速率方程增益模型(rate equation gain) JN|# 2.激光起振和Q-switching (4gQe6tA Yl3PZ*#@ Q □ 优化: !c' ;L' 1.任意结构的最小二乘优化(least squares optimization) J;9QDrl` 2.使用者自定义评价函数(merit function) {}2p1-( 3.任何的系统参数都能进行优化 " ~hj B PW\FcT □ 几何光学: x"=q+sA 1.精密表面配合光线追迹 nqW:P$ 2.透镜组的定义和分析 jtJ8r5j 1 }Bg<Fm □ 大气效应: "+C\f) 1.Kolmogorov扰动 /1@m#ZxA: 2.热致离焦(thermal blooming) >dH*FZ:c \?IwR]@y 典型案例图示 gDBQ\vM8 #GJh:#tt^ 任意形状的光阑 f@X*Tlx^| qOanu
F#R\Ot,hv ph+tk5k S形光纤波导 \d`Sz
* a#j^gu$m
lt"*y.%@b Q";eyYdOL 空间光耦合进入光纤 `cRB!w=KHV s$G8`$+i1
S}I=i>QB (NlEb'~+ 二元光学元件 +`[Sv%v&L >gl <$LQ?X
S,>n'r[ kV<)>Gs 剪切干涉仪 X Y?@^ N*-Z Jv
D'+8]B 1W7BN~p14 大气热晕 xz'd5 re% BS.6d}G4
(HxF\#r? ApBThW*E 谐振腔分析 9^olAfX`dB Xqw7lj;K
xo+z[OIlF K>6p5*& 模式竞争 H|O}Dsj boon=;{p
hgltD8, U0T N8O}Z 调Q激光器输出特性 4Fq}*QJ- #+\G-
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_\[G7 &o.SmkJI 'h=2_%l@Y QQ:2987619807 8m0sEV>
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