切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 2968阅读
    • 0回复

    [分享]GLAD—激光系统和物理光学仿真软件 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    6200
    光币
    25145
    光券
    0
    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2021-07-16
    软件简介 q1d}{DU  
    +[\FD; >  
    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。 K3#@SY j  
    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。 Yfzl%wc  
    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。 ,)Znb=  
    7`DBS^O]dG  
    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。 H[U!%Z  
    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。 5>D>% iaHv  
    $Avjnm  
    功能特性
    Dv5D~on{  
    GLAD在激光器模拟方面有着无与伦比的优势: KUlp"{a`,K  
    1.理论基础是衍射光学,通过分步傅立叶方法实现衍射传输和非线性现象(含增益)的模拟。并将物理光学和几何光学有机结合起来,实现对复杂系统的快速模拟。 E/|To  
    2.提供多种激光器组件命令,如透镜(理想的和实际的),透镜阵列,反射镜,棱镜,自适应反射镜,双折射晶体,光栅,谱色散平滑元件,任意形状的光阑,光纤以及各种结构的波导等,可以快速建立激光器模型。 Lr~=^{  
    3.准确模拟激光器谐振腔的特性,如输出的激光模式,输出功率与泵浦光之间的变化关系。通过改变谐振腔的参数(如腔镜的曲率半径、通过率、位置参数),可以观察这些因素对于输出模式、输出能量的影响。 a%/9v"}  
    4.提供多种诊断函数,通过调用这些函数可以计算任意光场的参数,如Strehl比,M2因子,光束的半高全宽,环围能量(可聚焦能力的一个重要的衡量参数),输出光束的像差特性(拟合出Zernike多项式的系数),波前的RMS值,光学传递函数(OTF),光学系统的Rayleigh范围以及位置等。 _x(o*v[Pt  
    5.在非线性特性方面的模拟具有非常显著的优势,是目前唯一能够涵盖几乎所有非线性特性的物理光学模拟软件。可以模拟的非线性过程包括:各种增益过程(包括CO2增益模型、BEER定律增益模型、半导体增益模型、三能级系统模型、速率方程模型),自聚焦过程,倍频过程,和频过程,四波混频过程,Raman放大过程,大气湍流引起的热晕过程。 K;?m';z0  
    6.采用有限差分方法模拟热透镜效应。 0=2@  
    7.可以模拟偏振过程以及部分相干光现象。  KY$)#i  
    3q\,$*D.  
    GLAD基本版的功能 5K>3My#  
    uKUiV%p!  
    □ 整合环境设计区(IDE) "K6&dk jY  
    4;yKOQD|  
    □ 简单或复杂激光束追迹 !Prg_6 `  
    &8Cu#^3  
    □ 相干和非相干交互作用 Q ayPo]O  
    3Q.#c,`jV  
    □ 非线性激光增益模型 7&jTtKLj  
    n|9-KTe7|*  
    □ 透镜和反射镜:球面镜、柱面镜 5YE'L.  
    -#u=\8  
    □ 任意形状的光阑 r1 !@hT  
    Hq:X{)"  
    □ 近场-和远场-衍射传输分析 I9_RlAd  
    s >7}zU]  
    □ 稳态和非稳态谐振腔模型 gmw|H?]  
    ]%@M>?Ywc  
    □ 为谐振腔设计提供的特殊功能 S"NqM[W  
    @E7DyU|  
    □ Seidel, Zernike, 和相位光栅像差分析 B~MU^ |v  
    #Z?A2r!1  
    □ 平滑随机数波前像差(smoothed random wavefront aberrations) .sha&  
    KX,S  
    □ 透镜和反射镜数组 f-vCm 5f  
    PUT=C1,OFR  
    □ 变量数组,可达1024x1024 ?+@n3]`0  
    h7G"G"  
    □ 方形数组和可分离的衍射理论 *+Ek0M  
    9-&Ttbb4)0  
    □ 多重,独立的激光束追迹传输 >JHryS.j$4  
    81? hY4  
    □ 自动传输技术控制 JVvs-bK5  
    t3 8m'J :>  
    □ 薄片增益模型 +\d56j+D  
    ? uzRhC_)!  
    □ 全局坐标系统 S 6@u@C  
    o4G?nvK-  
    □ 任意的反射镜位置及方位设置  HSjlD{R  
    ]sf7{lVT  
    □ 几何像差 ?GKb7Oj  
    7Wf/$vRab  
    □ 大Fresnel数系统模拟 !JHL\M>A5  
    [M]  
    □ Zonal自适应光学模型(Zonal adaptive optics model) UOv+T8f=  
    '}ptj@,  
    □ 相位共轭(phase conjugation) w1EXh  
    JFcLv=U  
    □ 极化模型 S'Q@ScJ  
    oR)Jznmi}  
    □ 部分相干光模型 6 a(yp3  
    ` 06;   
    □ ABCD传输 uw>Ba %5  
    SE@LYeC}dE  
    □ 光纤光学和3-D波导 %aG5F}S2~  
    k^3>Y%^1  
    □ 二元光学(binary optics)和光栅 *'Sd/%8{  
    [L3=x;U  
    □ 矢量衍射方法对高数值孔径(NA)物镜进行分析 p|X"@kuseO  
    Qf~vZtJ+J  
    □ M-平方因子评价 fx41,0;gZq  
    %P;lv*v.  
    □ 相位修正的优化 :KQ~Cb  
    Q3kdlxXR  
    □ 模拟退火优化(simulated annealing optimization) [owWiN4`s  
    Ec!"O3%!M^  
    GLAD Pro增加的功能 }*M6x;t  
    2%DSUv:H%  
    □ 非线性光学: xgwY@'GN  
    1.Raman放大,四波混频(Four-wave mixing) X&tF;<m^  
    2.倍频 i?p$H0b n  
    3.自聚焦效应(self-focusing effects) Fco`^kql.D  
    j8v8uZ;x  
    □ 激光过程: F|S Xn\  
    1.速率方程增益模型(rate equation gain) 5bRJS70M  
    2.激光起振和Q-switching |XaIx#n  
    pj\u9 L_  
    □ 优化: ep!Rf:  
    1.任意结构的最小二乘优化(least squares optimization) h9t$Uz^N  
    2.使用者自定义评价函数(merit function) =6j&4p `  
    3.任何的系统参数都能进行优化 Mo|;'+  
    iOd&B B6  
    □ 几何光学: @x*c1%wg  
    1.精密表面配合光线追迹 ;,hwZZA  
    2.透镜组的定义和分析 &p'Y^zL-  
    T:27r8"Rh  
    □ 大气效应: ^=GC3%  J  
    1.Kolmogorov扰动 ;"a=gr  
    2.热致离焦(thermal blooming) p)KheLiZ  
    *D'22TO[[!  
    典型案例图示 D>`xzt'.6  
    y*4=c _Z  
    任意形状的光阑 0eT(J7[ <  
    d6Ht2  
    xsIY7Ss U  
    G"r1+#  
    S形光纤波导 DBo%fYst  
    u }#(.)a:  
    R|6Cv3:  
    ,1y@Z 5wy  
    空间光耦合进入光纤 1auIR/=-  
    W\>fh&!)  
    Q)~aiI0  
    qLO4#CKCL6  
    二元光学元件 ]3D0R;  
    :N:yLd} &  
    S(k3 `;K  
    BOX{]EOj  
    剪切干涉仪 'f#{{KA  
    hwPw]Ln/  
    `{f}3bO7C  
    >"??!|XG^  
    大气热晕 Jf{*PgP  
    *l"T$H   
    NG=@ -eu  
    `"Jj1O@  
    谐振腔分析 LGq'WU31:)  
    I5X|(0es  
    .6ylZ  
    } +TORR?  
    模式竞争 (9tX5$e6N  
    9>= ;FY  
    4svBzZdr  
    XD!W: uvb  
    调Q激光器输出特性 P9/q|>F  
    WQx?[tW(U  
    dph{74Dc  
    [T|aw1SoN  
    2Sle#nw3  
    KKb,d0T[  
    Bj+S"yS  
    QQ:2987619807 ?so=;gh  
     
    分享到