[产品]激光与物理光学-《GLAD典型案例手册》 [复制链接]

前言 :nh_k4S@v  
l>2E (Y|  
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。 (iBNZ7sJ  
68NYIyTW9  
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。 q2/pNV#  
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。 "LHcB]^<  
e|NG"
<  
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。 &#o~U$GBg  
y_
'Ub{w  
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。 J &o|QG  
不当之处，敬请指正！ $'0u|Xy`  
ZEXc%-M  
i#&z2h-b  
目录  H_B4  
前言 2 %G3h?3  
1、传输中的相位因子与古伊相移 3 Htay-PB }  
2、带有反射壁的空心波导 7 gD0eFTN  
3、二元光学元件建模 14 {i1|R"ta  
4、离轴抛物面聚焦过程模拟 21 :<ka3<0%  
5、大气像差与自适应光学 26 P!~MZ+7#&  
6、热晕效应 29 Yw22z #K  
7、部分相干光模拟 34 }wWKFX  
8、谐振腔的优化设计 43 V("{)0~O  
9、共焦非稳腔模拟仿真 47 KLU-DCb%  
10、非稳环形腔模拟 53 :lX!\(E2  
11、含有锥形反射镜的谐振腔 58 ~9?cn  
12、体全息模拟 63 a[v0%W ]u  
13、利用全息图实现加密和解密 68 q?,).x nN  
14、透射元件中由热效应导致的波前畸变 75 w4_ U0 n3  
15、拉曼放大器 80 O1rvaOlr  
16、瞬态拉曼效应 90 =Ee&da^MB  
17、布里渊散射散斑现象聚焦几何模拟 97 'WMh8)  
18、高斯光束的吸收和自聚焦效应 104 8a&:6Zuo  
19、光学参量振荡器 109 jLy  
20、激光二极管泵浦的固体激光器 114 'UkxS b  
21、ZIG-ZAG放大器 122 zUDg&-J3  
22、多程放大器 133 x"eRJii?  
23、调Q激光器 153 Okgv!Nt8)A  
24、光纤耦合系统仿真 161 cO-7ke  
25、相干增益模型 169 68bQ;Dv  
26、谐振腔往返传输内的采样 181 =31"fS@  
27、光纤激光器 191 sI43@[  
d]`CxI]  
GLAD案例索引手册 9 ^o-EC!_  
ImCe K  
目录 'z );  
]~844Jp  
目   录 i +_7*iJtD5  
C#QpQg2  
XoXM^*Vk  
GLAD软件简介 1 TH)"wNa  
Ex1: 基本输入和RTF命令文件 2 $JSL-NkE  
Ex1a: 基本输入 2 KTK <gV9:  
Ex1b: RTF命令文件 3 ~"dA~[r L  
Ex2: 光束初始化与自动单位控制 4 D>|H 2  
Ex2a: 高斯与超高斯光束的生成, 自动单位 5 K7$x<5+)  
Ex2b: 利用束腰计算光束和矩阵尺寸 5 J`^ag'  
Ex2c: 利用光栅计算光束和矩阵尺寸 6 =Xm@YVf&ZD  
Ex2d: 浅聚焦的光束和矩阵尺寸的计算 6 liEPCWl&  
Ex3: 单位选择 7 #XK2Ien)Z  
Ex4: 变量、表达式和数值面 7 X$%'  
Ex5: 简单透镜与平面镜 7 1m+p;T$  
Ex6: 圆锥反射面与三维旋转 8 S(QpM.9*  
Ex7:  mirror/global命令 8 Yi .u"sh]  
Ex8: 圆锥曲面反射镜 11 WJ)z6m]  
Ex8a: 间隔一定距离的共焦抛物面 11 M]
<?k]_p  
Ex8b: 离轴单抛物面 12 832v"kCD  
Ex8c: 椭圆反射镜 12 ()`7L|(`;q  
Ex8d: 高数值孔径的离轴抛物面 12 9s_vL9u  
Ex8e: 椭圆反射面阵列的本征模式分析法 12 L9-h;] x!  
Ex9: 三维空间中采用平面镜进行光束控制 17 Ok{*fa.PK  
Ex10: 宏、变量和udata命令 17 tzZ63@cm  
Ex11: 共焦非稳腔 17 jNe`;o  
Ex11a: 非稳定的空谐振腔 18 "rTQG6`  
Ex11b: 带有切趾效应的非稳空腔 18 $ oTdfb  
Ex11c: 发散输出的非稳腔 19 Yj%U >),8  
Ex11d: 注入相反模式的空腔 19 0fc/wfv<  
Ex11e: 确定一个非稳腔的前六个模式 20 c/Qt Ot
 
Ex12: 不平行的共焦非稳腔 20 h"`ucC8X  
Ex13: 相位像差 20 Vw[6t>`  
Ex13a: 各种像差的显示 21 Mc#*wEo)8  
Ex13b: 泽尼克像差的位图显示 23 sLh
==V;9  
Ex14: 光束拟合 23 UU'|Xz9~  
Ex15: 拦光 24 jATI&oX  
Ex16: 光阑与拦光 24 iM2W]  
Ex17: 拉曼增益器 25 .e3NnOzyxS  
Ex18: 多重斯托克斯光束的拉曼放大 26 >
Wh}f3C  
Ex19: 会聚光束的拉曼过程，简单动力学分步法 26 ()tp>  
Ex20: 利用wave4的拉曼放大，准直光束 28 A01AlK_B  
Ex21: 利用wave4的四波混频，准直光几何传输 29 ~+bv6qxg]\  
Ex22: 准直光的拉曼增益与四波混频 29 Xm+8  
Ex23: 利用wave4的四波混频，会聚光束 30 -r#X~2tPzD  
Ex24: 大气像差与自适应光学 31 ;_8#f%Y#R  
Ex24a: 大气像差 32 P
-`M  
Ex24b: 准直光路中的大气像差 32 (E/lIou  
Ex24c: 会聚光路中的大气像差 32 X_qf"|i  
Ex25: 地对空激光通讯系统 32 YRv&1!VLE  
Ex26: 考虑大气像差的地对空激光传输系统 34 tcI}Ca>u  
Ex27: 存在大气像差和微扰的地对空激光传输系统 34
A"`foI$0  
Ex27a: 转换镜前面的大气像差与微扰的影响 35 &P.4(1sC  
Ex27b: 转换镜后面的大气像差与微扰的影响 35 "dsU>3u  
Ex27c: 转换镜后面的大气像差与微扰以及自适应光学的影响 35 +${D  
Ex28: 相位阵列 35 6Z#\CixG  
Ex28a: 相位阵列 35 lJ+0P2@h*  
Ex28b: 11×11的转向激光阵列，阻尼项控制 35 *J$=.fF1  
Ex29: 带有风切变的大气像差 35 PpV'F[|,r  
Ex30: 近场和远场的散斑现象 36 qZ]pq2G  
Ex31: 热晕效应 36 F&])P- !3  
Ex31a: 无热晕效应传输 37 ii%+jdi.  
Ex31b: 热晕效应，无动力制冷 37 >:zK?(qu,N  
Ex31c: 热晕效应，动力制冷和像差 37 ,B08i o-  
Ex32: 相位共轭镜 37 ~)qtply  
Ex33: 稳定腔 38 e`d%-9  
Ex33a: 半共焦腔 38 2LNRtW*  
Ex33b: 半共焦腔，1:1内腔望远镜，理想透镜 39 .P.z
B}0=  
Ex33c: 半共焦腔，1:1内腔望远镜，透镜组 39 {D!6%`HKV+  
Ex33d: 多边形谐振腔的分析 39 eFBeJZuE|  
Ex33e1: 相干注入，偏心光输入（1） 40 \(VTt|}By$  
Ex33e2: 相干注入，偏心光输入（2） 40 0OT\"O~S[  
Ex33f: 半共焦腔的全局定义 41 p(PMZVV`  
Ex33g: 线型遮光触发TEM10 41 3k|oK'l  
Ex33h: 带有旋转末镜的半共焦腔 41 +zu(  
Ex33i: 两种波长的平行平面腔 42 <cZGxff01  
Ex33j: 多光束在同一个谐振腔中传输 42 Z-8Yd6 4  
Ex33k: 拓展腔与伪反射 42 qP2ekI:y  
Ex33l: 谐振腔耦合 43 BJgW,huLy  
Ex33m: 通过正交化确定高阶模 45 wUiys/OVM  
Ex34: 单向稳定腔 45 i O
/K nH  
Ex35: 分布式传输通过一个折射面 47 WJNl5^  
Ex35a: 分布式传输，孔径划分方法 51 +zrAG24q  
Ex35b: 分布式传输，入射光中添加相位光栅 53 XQ%?  
Ex35c: 分布式传输，折射面上添加相位光栅 54 n8uv#DsdK  
Ex35d: 光束传播到带有相位光栅的倾斜表面上 56 SF}<{x_  
Ex35e: 光束传播到带有圆形孔径的倾斜表面上 56 7@Zx@  
Ex36: 有限差分传播函数 57 [vMvV4,  
Ex36a: FDP与软孔径 58 fBgEnz/  
Ex36b: FDP与FFT算法的硬孔径 58 GM<BO8Y.  
Ex37: 偏振和琼斯矩阵 58 ebS0qo[oLH  
Ex37a: 偏振与琼斯矩阵 58 `(v='$6}  
Ex37b: 偏振，表面极化效应 60 gzBy?r> r  
Ex37c: 以布儒斯特角入射时透射和反射系数 61 `6 /$M!4$  
Ex37d: 偏振，古斯-汉欣位移（1） 61 tniDF>Rb  
Ex37e: 偏振，采用jsurf/goos命令的古斯-汉欣位移（2） 61 xY+VyOUs  
Ex37f: 采用三维偏振片寻址的双折射楔 61 .,7JAkB%t  
Ex37g: 通过达夫棱镜之后光束的偏振性质 62 AX?fuDLs  
Ex38: 剪切干涉仪 1BAgtd$3  
62 +E1I");  
Ex39: 传输中的高斯相位因子与古伊位移 62 AjJURn0`,!  
Ex40: 相位共轭，有限相互作用长度 64 -RO7 'm0  
Ex41: 空间滤波对偏振的影响 64 Vw#_68EybM  
Ex42: 波导光栅耦合器与模式匹配输入 65 N2oRJ,:B  
Ex43: 波导光栅耦合器与反向模式输入 66 $e\h}A6  
Ex44: 波导光栅耦合器与带有像差的反向模式输入 66 YLwnhy>dD  
Ex45: 环形非稳腔，工作物质具有聚焦性质 66 6(]tYcC  
Ex46: 光束整形滤波器 68 5k6mmiaKk  
Ex47: 增益片的建模 68 Oy<5>2^P  
Ex47a: 满足比尔定律增益的非稳加载腔谐振器 70  }8@M@  
Ex47b: 带有增益片的非稳加载腔谐振器 70 AK= h[2(  
Ex47c: 带有增益片的非稳加载腔谐振器，单步骤 70 =Zu^80/  
Ex47d: 点对点控制增益与饱和 70 q(zJ%Gv)  
Ex47e: 点对点控制增益与饱和，多光束的饱和 70 %1.]c6U  
Ex48: 倍频 70 }tH[[4t
w,  
Ex49: 单模的倍频 71 ZDD..j  
Ex50: TE与TM波导模式的外耦合偏振 71 hq:&wN7Q  
Ex51: 诱导偶极子的TE与TM外耦合计算 71 -+7uy.@cS  
Ex51a: TE模的波导光栅内耦合 72 A a=u+  
Ex51b: TM模的波导光栅内耦合 72 L7= Q<D<  
Ex52: 锥像差 72 7_.11$E=H  
Ex53: 厄米高斯函数 74 Rl
qQ  
Ex53a: 厄米高斯多项式 75 -b9;5eS!  
Ex53b: 径向偏振光的建构，HG(1,0)和HG(0,1)正交偏振得到 75 UPc<gB  
Ex54: 拉盖尔函数 75 1iX)d)
(b  
Ex55: 远场中的散斑效应 75 3' ~gviI  
Ex56: F-P腔与相干光注入 75 ?gO8kPg/D  
Ex56a: 确定理想高斯模式的古伊相位 76 3
m>+-})d  
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 Py>{t4;S  
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 3I!?e!y3(  
Ex56d: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径) 76 b+6"#/s  
Ex56e: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径)（续） 76 kloR#?8A  
Ex56f: 在纵模空间对注入信号光进行扫描 76  U3izvM  
Ex57: 稳定谐振腔中利用遮光来产生高阶模式 76 p}|.ZkyN  
Ex58: 高斯光束的吸收和自聚焦效应 77 uGwJK`!~  
Ex58a: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，无吸收情况 79 ,bM-I2BR  
Ex58b: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，有吸收情况 79 r6;$1K*0  
Ex58c: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，比尔定律与自聚焦 79 }R)=S_j  
Ex58d: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，吸收、自聚焦、像差 79 v?0r`<Mn  
Ex59: 带有中心拦光球差的焦平面图 79 5GA\xM-  
Ex59a: 焦平面上的球差，有拦光 80 U
9&k;`  
Ex59b: 焦平面上的球差，无拦光 80 sK"9fU  
Ex59c:  2f透镜，焦平面扫描 80 "F3]X)}  
Ex60: 椭圆小孔的尺寸与位置优化 80 e/*$^i+S  
Ex60a: 对散焦的简单优化 80 OdQT2PA_  
Ex60b: 优化的数值验证，数值目标 81 d\H&dkpH  
Ex60c: 优化的数值验证，阵列目标 81 yMZHUd  
Ex60d: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化，数值验证 81 PN$X N<  
Ex60e: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化，内置函数 81 zW}[+
el}  
Ex61: 对加速模型评估的优化 82 '
DCFezdf3  
Ex62: 具有微小缺陷的线性光栅 82 T1`|~Z?g-  
Ex62a: 平面波光栅，小的遮光片的影响 85 BaO1/zk  
Ex62b: 平面波光栅，第二个光栅的影响 85 u>Rb ?`  
Ex63: 比尔定律与CO2增益的比较 85 yJ
sH=5A  
Ex64: 采用单孔径的透镜阵列 85  Og2vGzD  
Ex65: 非相干成像与光学传递函数（OTF） 85 |+:h|UIUQ  
Ex66: 屋脊反射镜与角立方体 86 9D 0dg(  
Ex67: 透镜和激光二极管阵列 87 /w8"=6Vv~  
Ex67a: 六边形透镜阵列 88 d'*]ns  
Ex67b: 矩形透镜阵列 88 lJzl6&  
Ex67c: 透镜阵列用于光学积分器 88 X53mzs  
Ex67d: 矩形柱透镜 88 ESg+n(
R  
Ex67e: 焦距为25cm的微透镜阵列 88 [xfaj'j=@  
Ex67f: 两个透镜阵列创建1:1的离焦成像器 88 h6%[q x<  
Ex67g: 透镜组对光纤阵列进行准直 88 BR v+.(S  
Ex67h: N×N的激光二极管阵列，高斯型包络面 88 tp:\j@dB  
Ex68: 带有布儒斯特窗的谐振腔 88 ? b[n|^wS  
Ex68a: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔，工作波长为1μ 89 2oZ9laJO  
Ex68b: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔，工作波长为100μ 89 e8h,,:l3j  
Ex69: 速率方程与瞬态响应 89 T*I?9d{k  
Ex69a: 速率方程增益与模式竞争 89 EQIUSh)M  
Ex69b: 红宝石激光的速率方程增益 92 0G <hn8>  
Ex69c: 速率方程与单步骤 92 <e)o1+[w  
Ex69d: 半导体增益 92 2b=)6H1  
Ex69e: 三能级系统的增益，单一上能级态 93 G~wFnl%  
Ex69f: 速率方程的数值举例 93 .fzu"XAPu  
Ex69g: 单能级和三能级增益的数值举例 93 ,&7Wa-vf  
Ex69h: 红宝石激光的速率方程 93
h{}mBQl  
Ex69i: 一般的三能级激光系统的速率方程 93 ?Pwx~[<1""  
Ex69j: 稳态速率方程的解 93 3ta$L"a  
Ex69k: 多步骤的单能级和三能级激光的速率方程 93 b@t5`Y-+K  
Ex70: Udata命令的显示 93 T#!lPH :&h  
Ex71: 纹影系统 94 F_ 7H!F  
Ex72: 测试ABCD等价系统 94 Ch_xyuJ  
Ex73: 动态存储测试 95 p<`+sf}A:  
Ex74: 关于动态存储分布更多的检验 95 TFR(
 4W  
Ex75: 锥面镜 95 JI|6B  
Ex75a: 无焦锥面镜，左出左回 95 V (rr"K+  
Ex75b: 光束回射时无焦锥面镜发生偏移，左出左回 97 Aaw(Ed  
Ex75c: 左右相反方向的无焦锥面镜 97 J^m<*  
Ex75d: 无焦锥面镜，位置偏移较大 98 q (+ZwaV@  
Ex75e: 内置聚焦锥面镜的稳定谐振腔 tZ2K$!/B  
。。。。后续还有目录 I,ci >/+b  
对这两本书感兴趣的可以扫码加微联系 [9mL $;M W  
`C_'|d<HA  

图片:微信二维码.jpg