[产品]激光与物理光学-《GLAD典型案例手册》 [复制链接]

前言 VJ1si0vWtq  
J.El&Dev  
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。 op}x}Ioz  
wV U(Du  
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。 -/FCd(  
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。 JfC.U,7Nc  
d)dIIzv  
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。 Mu{mj4Y{  
 5+VdZ'@  
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。 iRPd=)  
不当之处，敬请指正！ f2yc]I<lr~  
nY(jN D  
tCA |sN  
目录 *d(wOl5[  
前言 2 =Ybbh`$<  
1、传输中的相位因子与古伊相移 3 T0aK1Lh  
2、带有反射壁的空心波导 7 _|~2i1Ms,  
3、二元光学元件建模 14 CZ1tqAk-  
4、离轴抛物面聚焦过程模拟 21 {uw'7 d/  
5、大气像差与自适应光学 26 ~1}NQa(  
6、热晕效应 29 7p2x}[ .\  
7、部分相干光模拟 34 8xL-j2w  
8、谐振腔的优化设计 43 qjTz]'^BpM  
9、共焦非稳腔模拟仿真 47 ! 4i  
10、非稳环形腔模拟 53 N}s[0s  
11、含有锥形反射镜的谐振腔 58 r:YAn^Lg  
12、体全息模拟 63 YBg\L$|n  
13、利用全息图实现加密和解密 68 e6{/e+/R  
14、透射元件中由热效应导致的波前畸变 75 :*Ckq~[Hg  
15、拉曼放大器 80 ] niWRl
 
16、瞬态拉曼效应 90 7E|0'PPR  
17、布里渊散射散斑现象聚焦几何模拟 97 x)V.^-  
18、高斯光束的吸收和自聚焦效应 104 ^\_`0%`>  
19、光学参量振荡器 109 1!=$3]l0Lj  
20、激光二极管泵浦的固体激光器 114 AKL~F|t  
21、ZIG-ZAG放大器 122 s31^9a  
22、多程放大器 133 ~r|.GY  
23、调Q激光器 153 rytizbc  
24、光纤耦合系统仿真 161 s-k-|4  
25、相干增益模型 169 )vy<q/o+  
26、谐振腔往返传输内的采样 181 Sqfa,3?L  
27、光纤激光器 191 Wx:_F;  
)w/f 'fq  
GLAD案例索引手册 d6(qc< /!r  
,[~Ydth  
目录 Fbk<qQH  
xcoYo  
目   录 i .W?POJT  
!nykq}kPN\  
vy-{BH  
GLAD软件简介 1 wX|]8f2Z  
Ex1: 基本输入和RTF命令文件 2
}H^#}  
Ex1a: 基本输入 2 J-u,6c  
Ex1b: RTF命令文件 3 z*x6V0'yt  
Ex2: 光束初始化与自动单位控制 4 y@hdN=-  
Ex2a: 高斯与超高斯光束的生成, 自动单位 5 /mr&Y}7T
 
Ex2b: 利用束腰计算光束和矩阵尺寸 5 c*\^61T  
Ex2c: 利用光栅计算光束和矩阵尺寸 6 BRH:5h  
Ex2d: 浅聚焦的光束和矩阵尺寸的计算 6 v[lytX4)  
Ex3: 单位选择 7 `D#l(gZ  
Ex4: 变量、表达式和数值面 7 Jr1^qY`0+  
Ex5: 简单透镜与平面镜 7 ,PIdPaV--  
Ex6: 圆锥反射面与三维旋转 8 9Z#37)  
Ex7:  mirror/global命令 8 L.|GC7$0
 
Ex8: 圆锥曲面反射镜 11 2%WZ-l!i  
Ex8a: 间隔一定距离的共焦抛物面 11 P.[>x  
Ex8b: 离轴单抛物面 12 Oq!u `g9  
Ex8c: 椭圆反射镜 12 cYGZZC8|K  
Ex8d: 高数值孔径的离轴抛物面 12 ifBJ$x(B.  
Ex8e: 椭圆反射面阵列的本征模式分析法 12 s/A]&!`  
Ex9: 三维空间中采用平面镜进行光束控制 17 Fs&m'g  
Ex10: 宏、变量和udata命令 17 vTB*J,6.  
Ex11: 共焦非稳腔 17 9|#h )*  
Ex11a: 非稳定的空谐振腔 18 Y}|78|q*  
Ex11b: 带有切趾效应的非稳空腔 18 d2(eX\56Z  
Ex11c: 发散输出的非稳腔 19 ]Q,RVEtKp  
Ex11d: 注入相反模式的空腔 19 cHR}`U$  
Ex11e: 确定一个非稳腔的前六个模式 20 AM Rj N;  
Ex12: 不平行的共焦非稳腔 20 d$Mj5w
N:q  
Ex13: 相位像差 20 Y
,)9{T  
Ex13a: 各种像差的显示 21 ";>D0h^D  
Ex13b: 泽尼克像差的位图显示 23 V=S`%1dLN  
Ex14: 光束拟合 23 NT8%{>F`  
Ex15: 拦光 24 89 SsSb  
Ex16: 光阑与拦光 24 U&B~GJT+  
Ex17: 拉曼增益器 25 B,gQeW&  
Ex18: 多重斯托克斯光束的拉曼放大 26 @MN>ye'T  
Ex19: 会聚光束的拉曼过程，简单动力学分步法 26 j*6!7u.,K  
Ex20: 利用wave4的拉曼放大，准直光束 28 qi/%&)
GZ  
Ex21: 利用wave4的四波混频，准直光几何传输 29 yp :yS  
Ex22: 准直光的拉曼增益与四波混频 29 B8IfE`  
Ex23: 利用wave4的四波混频，会聚光束 30 4wNxn lP  
Ex24: 大气像差与自适应光学 31 WxXVL"  
Ex24a: 大气像差 32 mCq*@1Lp9  
Ex24b: 准直光路中的大气像差 32 6 a$%  
Ex24c: 会聚光路中的大气像差 32 +_`F@^R_  
Ex25: 地对空激光通讯系统 32 }!.7QpA$  
Ex26: 考虑大气像差的地对空激光传输系统 34 .b]oB_  
Ex27: 存在大气像差和微扰的地对空激光传输系统 34 525xm"Bs  
Ex27a: 转换镜前面的大气像差与微扰的影响 35 X^@d
@xU4v  
Ex27b: 转换镜后面的大气像差与微扰的影响 35 i!Ne<Q  
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 bUqO.FZ[  
Ex28: 相位阵列 35 {'vvE3iZ  
Ex28a: 相位阵列 35 TbXZU$[c  
Ex28b: 11×11的转向激光阵列，阻尼项控制 35 3@}_ F<"*  
Ex29: 带有风切变的大气像差 35 _wX'u,HrC  
Ex30: 近场和远场的散斑现象 36 mKn[>M1  
Ex31: 热晕效应 36 tL IE^  
Ex31a: 无热晕效应传输 37 Q!|71{5U  
Ex31b: 热晕效应，无动力制冷 37 RF6|zCWuI  
Ex31c: 热晕效应，动力制冷和像差 37 c=Z#7?k=Uz  
Ex32: 相位共轭镜 37 1}'Jbj"/  
Ex33: 稳定腔 38 ev+NKUi=  
Ex33a: 半共焦腔 38 Wh4lz~D\@  
Ex33b: 半共焦腔，1:1内腔望远镜，理想透镜 39 _ !P
h1  
Ex33c: 半共焦腔，1:1内腔望远镜，透镜组 39 ^Cak/5^K  
Ex33d: 多边形谐振腔的分析 39 $jc>?.6  
Ex33e1: 相干注入，偏心光输入（1） 40 61C&vm  
Ex33e2: 相干注入，偏心光输入（2） 40 rAQ^:
q  
Ex33f: 半共焦腔的全局定义 41 =]Ek12.  
Ex33g: 线型遮光触发TEM10 41 d&U;rMEv  
Ex33h: 带有旋转末镜的半共焦腔 41 m<076O4|`  
Ex33i: 两种波长的平行平面腔 42 f,?7,?x  
Ex33j: 多光束在同一个谐振腔中传输 42 pcEB-boI9  
Ex33k: 拓展腔与伪反射 42 +B&FZ4'  
Ex33l: 谐振腔耦合 43 %EVg.k$  
Ex33m: 通过正交化确定高阶模 45 c76^x   
Ex34: 单向稳定腔 45 82w<q(  
Ex35: 分布式传输通过一个折射面 47 g6*}&.&  
Ex35a: 分布式传输，孔径划分方法 51 dk3\~m%Pv  
Ex35b: 分布式传输，入射光中添加相位光栅 53 km3-Hp1  
Ex35c: 分布式传输，折射面上添加相位光栅 54 xr?r3Y~^e  
Ex35d: 光束传播到带有相位光栅的倾斜表面上 56 CiMN J  
Ex35e: 光束传播到带有圆形孔径的倾斜表面上 56 =|G PSRQ  
Ex36: 有限差分传播函数 57 }u|0  
Ex36a: FDP与软孔径 58 h knobk  
Ex36b: FDP与FFT算法的硬孔径 58 ho:,~ A;k  
Ex37: 偏振和琼斯矩阵 58 @D7cv"   
Ex37a: 偏振与琼斯矩阵 58 3+#bkG  
Ex37b: 偏振，表面极化效应 60 {wMCo,  
Ex37c: 以布儒斯特角入射时透射和反射系数 61 ^^%*2^  
Ex37d: 偏振，古斯-汉欣位移（1） 61 >%W"u`Q  
Ex37e: 偏振，采用jsurf/goos命令的古斯-汉欣位移（2） 61 "fmJ;W;#1  
Ex37f: 采用三维偏振片寻址的双折射楔 61 E*'O))  
Ex37g: 通过达夫棱镜之后光束的偏振性质 62 *]H ./a:1  
Ex38: 剪切干涉仪 {<|
0M%v  
62 ).vdKNzw  
Ex39: 传输中的高斯相位因子与古伊位移 62 Su-+~` "  
Ex40: 相位共轭，有限相互作用长度 64 J5l:_hZUV  
Ex41: 空间滤波对偏振的影响 64 ?}Mv
5SO  
Ex42: 波导光栅耦合器与模式匹配输入 65 b>waxQxjS  
Ex43: 波导光栅耦合器与反向模式输入 66 ; aMMIp  
Ex44: 波导光栅耦合器与带有像差的反向模式输入 66 )_&<u\cm L  
Ex45: 环形非稳腔，工作物质具有聚焦性质 66 ao,LP,_  
Ex46: 光束整形滤波器 68 ~E`l4'g?  
Ex47: 增益片的建模 68 c[;I\g  
Ex47a: 满足比尔定律增益的非稳加载腔谐振器 70 XCt}>/"s\h  
Ex47b: 带有增益片的非稳加载腔谐振器 70 !WIL|\jbh  
Ex47c: 带有增益片的非稳加载腔谐振器，单步骤 70 }ShZ4 xMz  
Ex47d: 点对点控制增益与饱和 70 U 26Iz  
Ex47e: 点对点控制增益与饱和，多光束的饱和 70 Y${ $7+@  
Ex48: 倍频 70 JY_' d,O  
Ex49: 单模的倍频 71 QX8N p{g-  
Ex50: TE与TM波导模式的外耦合偏振 71 00$W>G
r  
Ex51: 诱导偶极子的TE与TM外耦合计算 71 8T2$0  
Ex51a: TE模的波导光栅内耦合 72 2R1W[,Ga!  
Ex51b: TM模的波导光栅内耦合 72 \C>I6{  
Ex52: 锥像差 72 7sFjO/a*  
Ex53: 厄米高斯函数 74 ukPV nk  
Ex53a: 厄米高斯多项式 75 9EH%[wfv  
Ex53b: 径向偏振光的建构，HG(1,0)和HG(0,1)正交偏振得到 75 .vb*|So  
Ex54: 拉盖尔函数 75 3|~(9b{+  
Ex55: 远场中的散斑效应 75 }2{%V^D)r  
Ex56: F-P腔与相干光注入 75 _-h3>.;h9  
Ex56a: 确定理想高斯模式的古伊相位 76 aFbA=6  
Ex56b: 在古伊相位附近对注入信号光进行扫面，峰值出现在140° 76 d:j$!@o  
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 'DKP-R"  
Ex56d: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径) 76 "? R$9i  
Ex56e: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径)（续） 76 R!-RSkB  
Ex56f: 在纵模空间对注入信号光进行扫描 76 E>7[ti_p5  
Ex57: 稳定谐振腔中利用遮光来产生高阶模式 76 LUCpZ3F1  
Ex58: 高斯光束的吸收和自聚焦效应 77 ^h' wZ7-\  
Ex58a: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，无吸收情况 79 .]jKuTC\<  
Ex58b: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，有吸收情况 79 |w:\fK[  
Ex58c: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，比尔定律与自聚焦 79 q,m6$\g4  
Ex58d: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，吸收、自聚焦、像差 79 {Ji[d.cY  
Ex59: 带有中心拦光球差的焦平面图 79 UZdpKi@  
Ex59a: 焦平面上的球差，有拦光 80 [g%oo3`A  
Ex59b: 焦平面上的球差，无拦光 80 s^E%Ukm  
Ex59c:  2f透镜，焦平面扫描 80 W;o\}irep  
Ex60: 椭圆小孔的尺寸与位置优化 80 :,cSEST  
Ex60a: 对散焦的简单优化 80 )!OEa]  
Ex60b: 优化的数值验证，数值目标 81 [jY_e`S  
Ex60c: 优化的数值验证，阵列目标 81 $A ( #^&  
Ex60d: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化，数值验证 81 _jr%s  
Ex60e: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化，内置函数 81 vZk+NS<  
Ex61: 对加速模型评估的优化 82 _w'4f )7  
Ex62: 具有微小缺陷的线性光栅 82 |KkVt]ZQe9  
Ex62a: 平面波光栅，小的遮光片的影响 85 d
F),  
Ex62b: 平面波光栅，第二个光栅的影响 85 "Z,'NL>&  
Ex63: 比尔定律与CO2增益的比较 85
Hm*n,8_  
Ex64: 采用单孔径的透镜阵列 85 l3.HL> o  
Ex65: 非相干成像与光学传递函数（OTF） 85 \.}* s]6  
Ex66: 屋脊反射镜与角立方体 86 :r!nz\%WW  
Ex67: 透镜和激光二极管阵列 87 m'a3}vRV(  
Ex67a: 六边形透镜阵列 88 <oO^w&G  
Ex67b: 矩形透镜阵列 88 2N>:GwN  
Ex67c: 透镜阵列用于光学积分器 88 (m@({  
Ex67d: 矩形柱透镜 88 ]$Z aS\m  
Ex67e: 焦距为25cm的微透镜阵列 88 wG-X833\(  
Ex67f: 两个透镜阵列创建1:1的离焦成像器 88 "Z#&A  
Ex67g: 透镜组对光纤阵列进行准直 88 obY
5
taOw  
Ex67h: N×N的激光二极管阵列，高斯型包络面 88 v k<By R  
Ex68: 带有布儒斯特窗的谐振腔 88 I=.98v%  
Ex68a: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔，工作波长为1μ 89 W4X=.vr  
Ex68b: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔，工作波长为100μ 89 <@JK;qm>S  
Ex69: 速率方程与瞬态响应 89 e)
GFJ3sW_  
Ex69a: 速率方程增益与模式竞争 89 @y)fR.!)1$  
Ex69b: 红宝石激光的速率方程增益 92 s,lrw~17  
Ex69c: 速率方程与单步骤 92 #W*5=Cf  
Ex69d: 半导体增益 92 & [4Gv61  
Ex69e: 三能级系统的增益，单一上能级态 93 J
6=*F;x6E  
Ex69f: 速率方程的数值举例 93 E{1O<qO<  
Ex69g: 单能级和三能级增益的数值举例 93 1?Wk qQ  
Ex69h: 红宝石激光的速率方程 93 !,|yrB&`S  
Ex69i: 一般的三能级激光系统的速率方程 93 3~"G27,  
Ex69j: 稳态速率方程的解 93 ;CFI*Wfp  
Ex69k: 多步骤的单能级和三能级激光的速率方程 93 td%EbxJK]`  
Ex70: Udata命令的显示 93 #6@7XC  
Ex71: 纹影系统 94 s [@II]  
Ex72: 测试ABCD等价系统 94 z[[|'02{  
Ex73: 动态存储测试 95 1VH7z  
Ex74: 关于动态存储分布更多的检验 95 *7`;{O  
Ex75: 锥面镜 95 P**h\+M>{  
Ex75a: 无焦锥面镜，左出左回 95 O~trv,?)  
Ex75b: 光束回射时无焦锥面镜发生偏移，左出左回 97 XWH~o:0<2  
Ex75c: 左右相反方向的无焦锥面镜 97 \za 0?b  
Ex75d: 无焦锥面镜，位置偏移较大 98 {rf.sN~M  
Ex75e: 内置聚焦锥面镜的稳定谐振腔 \"|E8A6/  
。。。。后续还有目录 -n+=[M  
对这两本书感兴趣的可以扫码加微联系 4h|sbB"t  
0LeR#l:I  

图片:微信二维码.jpg