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    [产品]激光与物理光学-《GLAD典型案例手册》 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-01-22
    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`$<  
    1、传输中的相位因子与古伊相移 3 T0aK1Lh  
    2、带有反射壁的空心波导 7 _|~2i1 Ms,  
    3、二元光学元件建模 14 CZ1 tqAk-  
    4、离轴抛物面聚焦过程模拟 21 {uw'7 d/  
    5、大气像差与自适应光学 26 ~1}NQa(  
    6、热晕效应 29 7p2x}[ .\  
    7、部分相干光模拟 34 8xL-j2w  
    8、谐振腔的优化设计 43 qjTz]'^BpM  
    9、共焦非稳腔模拟仿真 47 ! 4i  
    10、非稳环形腔模拟 53 N}s[0s  
    11、含有锥形反射镜的谐振腔 58 r:YAn^Lg  
    12、体全息模拟 63 YBg\L$| 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\  
    GLAD案例索引手册实物照片
    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*\^6 1T  
    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$Mj5wN:q  
    Ex13: 相位像差 20 Y,)9{T  
    Ex13a: 各种像差的显示 21 ";>D0h^D  
    Ex13b: 泽尼克像差的位图显示 23 V=S`%1dLN  
    Ex14: 光束拟合 23 NT8%{>F`  
    Ex15: 拦光 24 89 SsSb  
    Ex16: 光阑与拦光 24 U&B~GJT+  
    Ex17: 拉曼增益器 25 B,gQeW&  
    Ex18: 多重斯托克斯光束的拉曼放大 26 @MN>ye'T  
    Ex19: 会聚光束的拉曼过程,简单动力学分步法 26 j*6!7u.,K  
    Ex20: 利用wave4的拉曼放大,准直光束 28 qi/%&)GZ  
    Ex21: 利用wave4的四波混频,准直光几何传输 29 yp :yS  
    Ex22: 准直光的拉曼增益与四波混频 29 B8IfE`  
    Ex23: 利用wave4的四波混频,会聚光束 30 4wNxn lP  
    Ex24: 大气像差与自适应光学 31 Wx XVL"  
    Ex24a: 大气像差 32 mCq*@1Lp9  
    Ex24b: 准直光路中的大气像差 32 6 a$%  
    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 TbX ZU$[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 _ !Ph1  
    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 ?}Mv5SO  
    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>Gr  
    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%Uk m  
    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 obY5taOw  
    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 J6=*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  
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