[产品]激光与物理光学-《GLAD典型案例手册》 [复制链接]

前言 1Z# $X`  
!g
|O.mt  
GLAD是由美国Applied Optics Research（AOR）公司开发的一款专业的物理光学软件，特别适用于激光领域各种光学现象的仿真和评估！软件的开发者George Lawrence教授长期在光学领域排名NO.1的美国亚利桑那州立大学任教，在物理光学特别是激光领域拥有三十多年的研究经验。目前GLAD软件已经被国内外众多研究机构和公司作为仿真评估工具广泛使用。 <b:%o^  
+`HMl;0m  
GLAD使用复振幅来描述光束，采用快速傅里叶变换结合分步傅里叶算法进行传输分析，几乎能对所有类型的激光系统进行分析，或对物理光学系统做完整的端-对-端的分析处理，还囊括各种激光增益模型、数种非线性过程和许多其它的激光及物理光学效应。 S}@7Z`  
GLAD的使用方法为调用内部各类“积木”进行建模、传输和分析。积木的类型包括：用于进行系统和光束初始化的命令；用于表征各类像差和相位屏的命令；用于表征各类传统光学元件的命令；用于表征各类非线性过程的命令；用于表征激光增益介质的命令；用于光束参数诊断的命令；用于计算结果输入、输出的命令等。只要将不同类型的积木有机“组装”起来就可以轻松实现任意光学系统的模拟。 ] 3{t}qY$A  

+` Md5.w  
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。 AByl1)r|  
V.GM$  
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。 GJ,&$@8)  
不当之处，敬请指正！ .EKlw##  
0|P=S|%~  
,X?/FAcb
 
目录 ?"x4u#x  
前言 2 F0:]@0>r  
1、传输中的相位因子与古伊相移 3 4[gmA  
2、带有反射壁的空心波导 7 7rjl-FUA~  
3、二元光学元件建模 14 =l`)b  
4、离轴抛物面聚焦过程模拟 21 o1.~g'!^  
5、大气像差与自适应光学 26 .@V
Z3"  
6、热晕效应 29 u"v7shRp:  
7、部分相干光模拟 34 YN8x|DLi?  
8、谐振腔的优化设计 43 )eyzHB,H  
9、共焦非稳腔模拟仿真 47 U#3N90,N=  
10、非稳环形腔模拟 53 ]cpb;UfM  
11、含有锥形反射镜的谐振腔 58 }'oU/@yG  
12、体全息模拟 63 Xh@K89`uX  
13、利用全息图实现加密和解密 68 yfG;OnkZ  
14、透射元件中由热效应导致的波前畸变 75 KL&/Yt  
15、拉曼放大器 80 s@\3|e5g  
16、瞬态拉曼效应 90 Lw>B:3e  
17、布里渊散射散斑现象聚焦几何模拟 97 {iD/0q  
18、高斯光束的吸收和自聚焦效应 104 V?{d<Ng~J  
19、光学参量振荡器 109 @Q
7
4  
20、激光二极管泵浦的固体激光器 114 \o>-L\`O  
21、ZIG-ZAG放大器 122 P
7drUiX  
22、多程放大器 133 @>8(f#S%  
23、调Q激光器 153 cgb>Naa<  
24、光纤耦合系统仿真 161 %ih\|jRt  
25、相干增益模型 169 sVFO&|
L  
26、谐振腔往返传输内的采样 181 <o(;~  
27、光纤激光器 191 KdEvu?  
=6sP`:  
GLAD案例索引手册 6Og@tho  
HMq}){=S  
目录 h"`\'(,X  
uMcI'=  
目   录 i N^;lp<{6?  
!1$x4 qxS  
1w>[&#7  
GLAD软件简介 1 w S  
Ex1: 基本输入和RTF命令文件 2 :\;9y3  
Ex1a: 基本输入 2 aq?bI:>8  
Ex1b: RTF命令文件 3 tiK M+ ;C  
Ex2: 光束初始化与自动单位控制 4 7P{= Pv+  
Ex2a: 高斯与超高斯光束的生成, 自动单位 5 Id=
20og  
Ex2b: 利用束腰计算光束和矩阵尺寸 5 B7\4^6T
x  
Ex2c: 利用光栅计算光束和矩阵尺寸 6 %S312=w  
Ex2d: 浅聚焦的光束和矩阵尺寸的计算 6 tV++QC7@L  
Ex3: 单位选择 7 /uw@o9`~2-  
Ex4: 变量、表达式和数值面 7 yhH2b:nY(9  
Ex5: 简单透镜与平面镜 7 lS=YnMs6a  
Ex6: 圆锥反射面与三维旋转 8 ZX_QnSNZ?  
Ex7:  mirror/global命令 8 Q
7+WV`&  
Ex8: 圆锥曲面反射镜 11 7?fgcb3  
Ex8a: 间隔一定距离的共焦抛物面 11 wkt4vE87  
Ex8b: 离轴单抛物面 12 nDrRK  
Ex8c: 椭圆反射镜 12 Ab$E@H#  
Ex8d: 高数值孔径的离轴抛物面 12 c&D+=   
Ex8e: 椭圆反射面阵列的本征模式分析法 12 0}i 9`p  
Ex9: 三维空间中采用平面镜进行光束控制 17 QytO0K5  
Ex10: 宏、变量和udata命令 17 / 4Q=%n  
Ex11: 共焦非稳腔 17 e
u(Fhs   
Ex11a: 非稳定的空谐振腔 18 yCjc5d|tT  
Ex11b: 带有切趾效应的非稳空腔 18 %pZT3dcK  
Ex11c: 发散输出的非稳腔 19 ZcA"HD%  
Ex11d: 注入相反模式的空腔 19 +k=*AQt^8  
Ex11e: 确定一个非稳腔的前六个模式 20 tY_=[6?Zu  
Ex12: 不平行的共焦非稳腔 20 ?wtKi#k'v#  
Ex13: 相位像差 20 ]yOM  
Ex13a: 各种像差的显示 21 
KDN#CU  
Ex13b: 泽尼克像差的位图显示 23 29Uqdo  
Ex14: 光束拟合 23 &OU.BR>  
Ex15: 拦光 24 |]kiH^Ap  
Ex16: 光阑与拦光 24 /qQx~doK  
Ex17: 拉曼增益器 25 I]ej ]46K  
Ex18: 多重斯托克斯光束的拉曼放大 26 X"Eqhl<t  
Ex19: 会聚光束的拉曼过程，简单动力学分步法 26 h),;j`PrC  
Ex20: 利用wave4的拉曼放大，准直光束 28 IQBL;=.J.  
Ex21: 利用wave4的四波混频，准直光几何传输 29 LsR<r1KDJ  
Ex22: 准直光的拉曼增益与四波混频 29 2?,lr2  
Ex23: 利用wave4的四波混频，会聚光束 30 q~qz^E\T  
Ex24: 大气像差与自适应光学 31 (s'xO~p  
Ex24a: 大气像差 32 v=^^Mr"Z^  
Ex24b: 准直光路中的大气像差 32 >D=X Tgqqq  
Ex24c: 会聚光路中的大气像差 32 RlfI]uCDM  
Ex25: 地对空激光通讯系统 32 i7H([b<_m  
Ex26: 考虑大气像差的地对空激光传输系统 34 n
[/D>Pi  
Ex27: 存在大气像差和微扰的地对空激光传输系统 34 rT="ciQ  
Ex27a: 转换镜前面的大气像差与微扰的影响 35 B+FTkJ0t+G  
Ex27b: 转换镜后面的大气像差与微扰的影响 35 -IIrrY O  
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 I85wP}c(  
Ex28: 相位阵列 35 {:cGt2*~^  
Ex28a: 相位阵列 35 @.e4~qz\  
Ex28b: 11×11的转向激光阵列，阻尼项控制 35 IiKU=^~w  
Ex29: 带有风切变的大气像差 35 3@F U-k,i  
Ex30: 近场和远场的散斑现象 36  5+GTK)D  
Ex31: 热晕效应 36 r[E#JHw  
Ex31a: 无热晕效应传输 37 d Np%=gIj  
Ex31b: 热晕效应，无动力制冷 37 K81FKV.  
Ex31c: 热晕效应，动力制冷和像差 37 D*L@I@ [  
Ex32: 相位共轭镜 37 uJ"#j X  
Ex33: 稳定腔 38 X>dQK4!R  
Ex33a: 半共焦腔 38 8Ogg(uS70'  
Ex33b: 半共焦腔，1:1内腔望远镜，理想透镜 39 Ds=d~sNu  
Ex33c: 半共焦腔，1:1内腔望远镜，透镜组 39 # wn>S<  
Ex33d: 多边形谐振腔的分析 39 z%fjG}z  
Ex33e1: 相干注入，偏心光输入（1） 40 Tu:lIy~A  
Ex33e2: 相干注入，偏心光输入（2） 40 `DSDuJw%  
Ex33f: 半共焦腔的全局定义 41 YloE4PAY7  
Ex33g: 线型遮光触发TEM10 41 aeMj4|{\  
Ex33h: 带有旋转末镜的半共焦腔 41 S?DMeZ{:  
Ex33i: 两种波长的平行平面腔 42 J;fbE8x  
Ex33j: 多光束在同一个谐振腔中传输 42 1xxTI{'g[  
Ex33k: 拓展腔与伪反射 42 F, =WfM\  
Ex33l: 谐振腔耦合 43 Z){fie4WM  
Ex33m: 通过正交化确定高阶模 45 x>i =  
Ex34: 单向稳定腔 45 B4OFhtYE  
Ex35: 分布式传输通过一个折射面 47 6hcs)X7m  
Ex35a: 分布式传输，孔径划分方法 51 w^~s4Q_>>  
Ex35b: 分布式传输，入射光中添加相位光栅 53 __z/X"H  
Ex35c: 分布式传输，折射面上添加相位光栅 54 TGpdl`k\T  
Ex35d: 光束传播到带有相位光栅的倾斜表面上 56 :hHKm|1FE  
Ex35e: 光束传播到带有圆形孔径的倾斜表面上 56 &~"N/o  
Ex36: 有限差分传播函数 57 7WV"Wrl]  
Ex36a: FDP与软孔径 58 y=GD
uU%  
Ex36b: FDP与FFT算法的硬孔径 58 1\TkI=N3  
Ex37: 偏振和琼斯矩阵 58 HELTL$j,
b  
Ex37a: 偏振与琼斯矩阵 58 @$b7 eu  
Ex37b: 偏振，表面极化效应 60 rl"yE=  
Ex37c: 以布儒斯特角入射时透射和反射系数 61 Vl7V?`_4  
Ex37d: 偏振，古斯-汉欣位移（1） 61 5=s|uuw/  
Ex37e: 偏振，采用jsurf/goos命令的古斯-汉欣位移（2） 61 MNfc1I_#  
Ex37f: 采用三维偏振片寻址的双折射楔 61 Mt4`~`6  
Ex37g: 通过达夫棱镜之后光束的偏振性质 62 #;2kN &  
Ex38: 剪切干涉仪 6_EfOD9  
62 IFSIQ q  
Ex39: 传输中的高斯相位因子与古伊位移 62 gd)VL}
k  
Ex40: 相位共轭，有限相互作用长度 64 +5ql
`C  
Ex41: 空间滤波对偏振的影响 64 <95*z @  
Ex42: 波导光栅耦合器与模式匹配输入 65 ZA4sEVHW  
Ex43: 波导光栅耦合器与反向模式输入 66 Gy
E5jh2  
Ex44: 波导光栅耦合器与带有像差的反向模式输入 66 ~@^pX*%i  
Ex45: 环形非稳腔，工作物质具有聚焦性质 66 ZB}zT9JaE  
Ex46: 光束整形滤波器 68 enMHKN g  
Ex47: 增益片的建模 68 17rg!'+   
Ex47a: 满足比尔定律增益的非稳加载腔谐振器 70 kDKfJp&a  
Ex47b: 带有增益片的非稳加载腔谐振器 70 NS4W!o;"  
Ex47c: 带有增益片的非稳加载腔谐振器，单步骤 70 -OQ6;A"#  
Ex47d: 点对点控制增益与饱和 70 t-FrF</0  
Ex47e: 点对点控制增益与饱和，多光束的饱和 70 $nthMx$  
Ex48: 倍频 70 "jq F  
Ex49: 单模的倍频 71 B3u:D"
t  
Ex50: TE与TM波导模式的外耦合偏振 71 'kCr1t  
Ex51: 诱导偶极子的TE与TM外耦合计算 71 &53LJlL Co  
Ex51a: TE模的波导光栅内耦合 72 V=GP_^F  
Ex51b: TM模的波导光栅内耦合 72 Yu9(qRK  
Ex52: 锥像差 72 cTJG1'm  
Ex53: 厄米高斯函数 74 ;>p{|^X0D  
Ex53a: 厄米高斯多项式 75 H|N,nkhH}  
Ex53b: 径向偏振光的建构，HG(1,0)和HG(0,1)正交偏振得到 75 n\scOM)3  
Ex54: 拉盖尔函数 75 gdBH\K(\  
Ex55: 远场中的散斑效应 75 oF
Jx8XU  
Ex56: F-P腔与相干光注入 75 S#D6mg$Z,  
Ex56a: 确定理想高斯模式的古伊相位 76 jivGkIj!8  
Ex56b: 在古伊相位附近对注入信号光进行扫面，峰值出现在140° 76 y#{> tC  
Ex56c: 通过正交化确定损耗第二小的模式的古伊相位及其建立过程 76 o 3 G*   
Ex56d: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径) 76 5,V3_p:)VI  
Ex56e: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径)（续） 76 5 .bU2C  
Ex56f: 在纵模空间对注入信号光进行扫描 76 E7Pz~6  
Ex57: 稳定谐振腔中利用遮光来产生高阶模式 76 d>Np; "  
Ex58: 高斯光束的吸收和自聚焦效应 77 [M.!7+$o  
Ex58a: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，无吸收情况 79 "Kn%|\YL@4  
Ex58b: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，有吸收情况 79 9
r,7>#IF  
Ex58c: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，比尔定律与自聚焦 79 XCZNvLG  
Ex58d: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，吸收、自聚焦、像差 79 _
$qH\>se  
Ex59: 带有中心拦光球差的焦平面图 79 mvW,nM1Y  
Ex59a: 焦平面上的球差，有拦光 80 2HREO@._)  
Ex59b: 焦平面上的球差，无拦光 80 ytGcigw(P  
Ex59c:  2f透镜，焦平面扫描 80 AtlUxFX0S  
Ex60: 椭圆小孔的尺寸与位置优化 80 a^GJR]] {  
Ex60a: 对散焦的简单优化 80 pj'
[ H  
Ex60b: 优化的数值验证，数值目标 81 }W* q
 
Ex60c: 优化的数值验证，阵列目标 81 +,ZQ( ZW  
Ex60d: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化，数值验证 81 >BlF< d`X  
Ex60e: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化，内置函数 81 ^{fA:N=  
Ex61: 对加速模型评估的优化 82 |lf,3/*jDB  
Ex62: 具有微小缺陷的线性光栅 82 u"1Zv!  
Ex62a: 平面波光栅，小的遮光片的影响 85 64-;| k4F  
Ex62b: 平面波光栅，第二个光栅的影响 85 +dSO?Y]  
Ex63: 比尔定律与CO2增益的比较 85 4] I7t  
Ex64: 采用单孔径的透镜阵列 85 0W>,RR)  
Ex65: 非相干成像与光学传递函数（OTF） 85 `GT{=XJfY  
Ex66: 屋脊反射镜与角立方体 86 _0e;&2')  
Ex67: 透镜和激光二极管阵列 87 r5aOQ  
Ex67a: 六边形透镜阵列 88 {`1gDKH  
Ex67b: 矩形透镜阵列 88 5"9!kZ(<  
Ex67c: 透镜阵列用于光学积分器 88 niJtgK:H^  
Ex67d: 矩形柱透镜 88 Bgj^n{9x  
Ex67e: 焦距为25cm的微透镜阵列 88 PPSSar  
Ex67f: 两个透镜阵列创建1:1的离焦成像器 88 aRF}FE,u  
Ex67g: 透镜组对光纤阵列进行准直 88 e47N9&4  
Ex67h: N×N的激光二极管阵列，高斯型包络面 88 uz;z+Bd^  
Ex68: 带有布儒斯特窗的谐振腔 88 =?gB@vS  
Ex68a: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔，工作波长为1μ 89 0T7""^'&  
Ex68b: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔，工作波长为100μ 89 x\R 8W8M  
Ex69: 速率方程与瞬态响应 89 =6:>C9  
Ex69a: 速率方程增益与模式竞争 89 etWCMR  
Ex69b: 红宝石激光的速率方程增益 92 |.Y}2>{  
Ex69c: 速率方程与单步骤 92 &C=[D_h  
Ex69d: 半导体增益 92 [oh0 )wzB  
Ex69e: 三能级系统的增益，单一上能级态 93 i_6 Y
6  
Ex69f: 速率方程的数值举例 93 f& >[$zh  
Ex69g: 单能级和三能级增益的数值举例 93 hV]]%zwR+  
Ex69h: 红宝石激光的速率方程 93 g/6>>p`J  
Ex69i: 一般的三能级激光系统的速率方程 93 xF8^#J6>  
Ex69j: 稳态速率方程的解 93 z<9wh2*M  
Ex69k: 多步骤的单能级和三能级激光的速率方程 93 U0X?~ 1  
Ex70: Udata命令的显示 93 w4e(p3  
Ex71: 纹影系统 94 %ryYa  
Ex72: 测试ABCD等价系统 94 aaODj>  
Ex73: 动态存储测试 95 a8laPN  
Ex74: 关于动态存储分布更多的检验 95 VwrHD$  
Ex75: 锥面镜 95 B)}.
%G*  
Ex75a: 无焦锥面镜，左出左回 95 ?m>!P@ M  
Ex75b: 光束回射时无焦锥面镜发生偏移，左出左回 97 48Z0aA~+  
Ex75c: 左右相反方向的无焦锥面镜 97 lo:{T_ay  
Ex75d: 无焦锥面镜，位置偏移较大 98 Doj>Irj?7  
Ex75e: 内置聚焦锥面镜的稳定谐振腔 6<h ==I   
。。。。后续还有目录 Xe7/  
对这两本书感兴趣的可以扫码加微联系 >Kjl>bq  
HSsG0&'-Y  

图片:微信二维码.jpg