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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 'Qa5n\HX$  
    WRW WskP  
    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。 HBH$  
    5W/{h q8}}  
    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。 BZK2$0  
    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。 JB3"EFv  
    k<a;[_S  
    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。 XZ`:wmc|  
    ^/HW$8wEi  
    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。 $B;_Jo\|  
    不当之处,敬请指正! H~noJIw#  
    nVE9^')8V  
    0Vkl`DmeM.  
    目录 9'?se5\  
    前言 2 bB!#:j>(v  
    1、传输中的相位因子与古伊相移 3 ?38lHn`FyQ  
    2、带有反射壁的空心波导 7 _A98  
    3、二元光学元件建模 14 %SrM|&[  
    4、离轴抛物面聚焦过程模拟 21 "13 "`!m  
    5、大气像差与自适应光学 26 &?0:v`4Y  
    6、热晕效应 29 :4:N f  
    7、部分相干光模拟 34 !v|FT. T`  
    8、谐振腔的优化设计 43 5;\gJf  
    9、共焦非稳腔模拟仿真 47 [U>@,BH  
    10、非稳环形腔模拟 53 VIC0}LT0R  
    11、含有锥形反射镜的谐振腔 58 CS 8jA\  
    12、体全息模拟 63 n`ViTwd]MQ  
    13、利用全息图实现加密和解密 68 W3r?7!~  
    14、透射元件中由热效应导致的波前畸变 75 (-0ePSOG  
    15、拉曼放大器 80 ?-MP_9!JK  
    16、瞬态拉曼效应 90 K<4Kk3  
    17、布里渊散射散斑现象聚焦几何模拟 97 %dMqpY7"  
    18、高斯光束的吸收和自聚焦效应 104 k1^\|   
    19、光学参量振荡器 109 +-<}+8G;  
    20、激光二极管泵浦的固体激光器 114 k|vI<:'p,  
    21、ZIG-ZAG放大器 122 QzOkpewf  
    22、多程放大器 133  J@_ctGv  
    23、调Q激光器 153 ]5 Qy  
    24、光纤耦合系统仿真 161 s&a1y~rv  
    25、相干增益模型 169 sa1h%<   
    26、谐振腔往返传输内的采样 181 vAb^]d   
    27、光纤激光器 191 7j$Pt8$  
    %zBCq"y  
    GLAD案例索引手册 <IJu7t>  
    : i~W } r  
    目录 b|xpNd-  
    }|\d+V2On  
    目   录 i _;1}x%4v  
    vxFTen{-F  
    GLAD案例索引手册实物照片
    oVvc?P  
    GLAD软件简介 1 Pq9|WV#F5/  
    Ex1: 基本输入和RTF命令文件 2 m8R9{LC  
    Ex1a: 基本输入 2 ritBU:6  
    Ex1b: RTF命令文件 3 3S*AxAeg  
    Ex2: 光束初始化与自动单位控制 4 0'5/K ,  
    Ex2a: 高斯与超高斯光束的生成, 自动单位 5 %" D%:   
    Ex2b: 利用束腰计算光束和矩阵尺寸 5 5U`ZbG  
    Ex2c: 利用光栅计算光束和矩阵尺寸 6 0 B@n{PvR0  
    Ex2d: 浅聚焦的光束和矩阵尺寸的计算 6 dS2G}L^L  
    Ex3: 单位选择 7 @"-</x3o  
    Ex4: 变量、表达式和数值面 7 k o;>#::  
    Ex5: 简单透镜与平面镜 7 wh6yPVVF/  
    Ex6: 圆锥反射面与三维旋转 8 /ID3s`D)  
    Ex7:  mirror/global命令 8 fq )vK  
    Ex8: 圆锥曲面反射镜 11 T9W`?A  
    Ex8a: 间隔一定距离的共焦抛物面 11 lot%N(mB`  
    Ex8b: 离轴单抛物面 12 <BFQ:  
    Ex8c: 椭圆反射镜 12 ?BA]7M(,4  
    Ex8d: 高数值孔径的离轴抛物面 12 b[9&l|y^  
    Ex8e: 椭圆反射面阵列的本征模式分析法 12 ~{hxR)x9  
    Ex9: 三维空间中采用平面镜进行光束控制 17 kOO Gw:/  
    Ex10: 宏、变量和udata命令 17 N`@NiJ(O;  
    Ex11: 共焦非稳腔 17 /1N6X.Zb  
    Ex11a: 非稳定的空谐振腔 18 x8Loyt_C  
    Ex11b: 带有切趾效应的非稳空腔 18 (*}yjUYLZ  
    Ex11c: 发散输出的非稳腔 19 3E3U /K  
    Ex11d: 注入相反模式的空腔 19 Snp|!e  
    Ex11e: 确定一个非稳腔的前六个模式 20 r{\1wt  
    Ex12: 不平行的共焦非稳腔 20 dzLQI}89+k  
    Ex13: 相位像差 20 6E(Qx~i L  
    Ex13a: 各种像差的显示 21 }En  
    Ex13b: 泽尼克像差的位图显示 23 XU!2YO)t;!  
    Ex14: 光束拟合 23 Zl 9aDg  
    Ex15: 拦光 24 ]]7 mlQ  
    Ex16: 光阑与拦光 24 -;f*VM.a  
    Ex17: 拉曼增益器 25 <,o>Wx*1C  
    Ex18: 多重斯托克斯光束的拉曼放大 26 0a8/B>  
    Ex19: 会聚光束的拉曼过程,简单动力学分步法 26 b@RHc!,>jV  
    Ex20: 利用wave4的拉曼放大,准直光束 28 We0.3aG  
    Ex21: 利用wave4的四波混频,准直光几何传输 29 valtev0<  
    Ex22: 准直光的拉曼增益与四波混频 29 'z76 Sa  
    Ex23: 利用wave4的四波混频,会聚光束 30 !It`+0S b  
    Ex24: 大气像差与自适应光学 31 )u))n#P  
    Ex24a: 大气像差 32 ^` un'5Vk  
    Ex24b: 准直光路中的大气像差 32 9T#;,{VQ  
    Ex24c: 会聚光路中的大气像差 32 afjtn_IB  
    Ex25: 地对空激光通讯系统 32 3bO(?l`3h  
    Ex26: 考虑大气像差的地对空激光传输系统 34 V5+SWXZ  
    Ex27: 存在大气像差和微扰的地对空激光传输系统 34 SGb;!T *  
    Ex27a: 转换镜前面的大气像差与微扰的影响 35 ?X@fKAj  
    Ex27b: 转换镜后面的大气像差与微扰的影响 35 c/c$D;T  
    Ex27c: 转换镜后面的大气像差与微扰以及自适应光学的影响 35 N0hE4t  
    Ex28: 相位阵列 35 R$;n)_H  
    Ex28a: 相位阵列 35 zdXkR]  
    Ex28b: 11×11的转向激光阵列,阻尼项控制 35 %%(R@kh9  
    Ex29: 带有风切变的大气像差 35 wFG3KzEq ~  
    Ex30: 近场和远场的散斑现象 36 U(~+o  
    Ex31: 热晕效应 36 +`3!I  
    Ex31a: 无热晕效应传输 37 Gt9&)/#  
    Ex31b: 热晕效应,无动力制冷 37 Gy=B&boZ  
    Ex31c: 热晕效应,动力制冷和像差 37  hi g2  
    Ex32: 相位共轭镜 37 xsWur(>]  
    Ex33: 稳定腔 38 WJI[9@^I~  
    Ex33a: 半共焦腔 38 (sVi\R  
    Ex33b: 半共焦腔,1:1内腔望远镜,理想透镜 39 SG6sw]x  
    Ex33c: 半共焦腔,1:1内腔望远镜,透镜组 39 E=){K  
    Ex33d: 多边形谐振腔的分析 39 lu Q~YjH  
    Ex33e1: 相干注入,偏心光输入(1) 40 ~]ZpA-*@Ut  
    Ex33e2: 相干注入,偏心光输入(2) 40 [+qCs7'  
    Ex33f: 半共焦腔的全局定义 41 k,euhA/&  
    Ex33g: 线型遮光触发TEM10 41 apE   
    Ex33h: 带有旋转末镜的半共焦腔 41 GhPK-+"X  
    Ex33i: 两种波长的平行平面腔 42 s-dLZ.9F  
    Ex33j: 多光束在同一个谐振腔中传输 42 'X shmZ0&  
    Ex33k: 拓展腔与伪反射 42 N},n `Yl.  
    Ex33l: 谐振腔耦合 43 $-[CG7VgX%  
    Ex33m: 通过正交化确定高阶模 45 /x3/Ubmz~x  
    Ex34: 单向稳定腔 45 i<pk6rO1  
    Ex35: 分布式传输通过一个折射面 47 T|tOTk  
    Ex35a: 分布式传输,孔径划分方法 51 j0@[Br%7  
    Ex35b: 分布式传输,入射光中添加相位光栅 53 O%r;5kP  
    Ex35c: 分布式传输,折射面上添加相位光栅 54 b!M"VDjQ  
    Ex35d: 光束传播到带有相位光栅的倾斜表面上 56 LM2TZ   
    Ex35e: 光束传播到带有圆形孔径的倾斜表面上 56 .*elggM  
    Ex36: 有限差分传播函数 57 xe/(  
    Ex36a: FDP与软孔径 58 #s!'+|2n  
    Ex36b: FDP与FFT算法的硬孔径 58 b(9FZ]7S  
    Ex37: 偏振和琼斯矩阵 58 #r3l[ bKK  
    Ex37a: 偏振与琼斯矩阵 58 .^b;osAU  
    Ex37b: 偏振,表面极化效应 60 ^e+a  
    Ex37c: 以布儒斯特角入射时透射和反射系数 61 (Vo>e =q  
    Ex37d: 偏振,古斯-汉欣位移(1) 61 GguFo+YeZ  
    Ex37e: 偏振,采用jsurf/goos命令的古斯-汉欣位移(2) 61 .!JVr"8  
    Ex37f: 采用三维偏振片寻址的双折射楔 61 N/GQt\tV<  
    Ex37g: 通过达夫棱镜之后光束的偏振性质 62 9{:O{nl  
    Ex38: 剪切干涉仪 \W%UZs  
    62 '= l[;Q^Q  
    Ex39: 传输中的高斯相位因子与古伊位移 62 F{ELSKcp.  
    Ex40: 相位共轭,有限相互作用长度 64 S4=R^];l  
    Ex41: 空间滤波对偏振的影响 64 .L~Nq%g1  
    Ex42: 波导光栅耦合器与模式匹配输入 65 n-DVT;y  
    Ex43: 波导光栅耦合器与反向模式输入 66 JgHM?AWg|  
    Ex44: 波导光栅耦合器与带有像差的反向模式输入 66 iDf,e Kk$'  
    Ex45: 环形非稳腔,工作物质具有聚焦性质 66 }.z&P'  
    Ex46: 光束整形滤波器 68 Bn!$UUC  
    Ex47: 增益片的建模 68 bGorH=pb5R  
    Ex47a: 满足比尔定律增益的非稳加载腔谐振器 70 w |l1'   
    Ex47b: 带有增益片的非稳加载腔谐振器 70 ntmyNf?;  
    Ex47c: 带有增益片的非稳加载腔谐振器,单步骤 70 ^Idle*+  
    Ex47d: 点对点控制增益与饱和 70 \Y{k7^G}A  
    Ex47e: 点对点控制增益与饱和,多光束的饱和 70 Y6&wJ<   
    Ex48: 倍频 70 'g9"Qv?0{`  
    Ex49: 单模的倍频 71 !~h}8'a?  
    Ex50: TE与TM波导模式的外耦合偏振 71 DLCkM*'  
    Ex51: 诱导偶极子的TE与TM外耦合计算 71 }W ^: cp  
    Ex51a: TE模的波导光栅内耦合 72 T 6~_Q}6  
    Ex51b: TM模的波导光栅内耦合 72 yS=oUE$  
    Ex52: 锥像差 72 S/ibb&  
    Ex53: 厄米高斯函数 74 \w'*z&`W9  
    Ex53a: 厄米高斯多项式 75 /y>>JxAEb  
    Ex53b: 径向偏振光的建构,HG(1,0)和HG(0,1)正交偏振得到 75 ~xoF6 CF  
    Ex54: 拉盖尔函数 75 \cCV6A[  
    Ex55: 远场中的散斑效应 75 mg, j:,  
    Ex56: F-P腔与相干光注入 75 `8FUX= Sh  
    Ex56a: 确定理想高斯模式的古伊相位 76 r#6_]ep}<'  
    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 Iuh/I +[7  
    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 [b$4Shx  
    Ex56d: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径) 76 n3sUbs;  
    Ex56e: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径)(续) 76 xz:J  
    Ex56f: 在纵模空间对注入信号光进行扫描 76 |`;54_f  
    Ex57: 稳定谐振腔中利用遮光来产生高阶模式 76 r/*=%~*  
    Ex58: 高斯光束的吸收和自聚焦效应 77 (#;`"Yu  
    Ex58a: 比尔定律吸收器中的趋肤深度,无吸收情况 79 SvR7e C  
    Ex58b: 比尔定律吸收器中的趋肤深度,有吸收情况 79 SI8%M=P>  
    Ex58c: 比尔定律吸收器中的趋肤深度,比尔定律与自聚焦 79 )Jv[xY~  
    Ex58d: 比尔定律吸收器中的趋肤深度,吸收、自聚焦、像差 79 Vi$-Bw$@  
    Ex59: 带有中心拦光球差的焦平面图 79 c,*9K/:  
    Ex59a: 焦平面上的球差,有拦光 80 +[xnZ$Iev  
    Ex59b: 焦平面上的球差,无拦光 80 CSCN['x  
    Ex59c:  2f透镜,焦平面扫描 80 hxS 6:5Uc  
    Ex60: 椭圆小孔的尺寸与位置优化 80 \.g\Zib )  
    Ex60a: 对散焦的简单优化 80 ~gu3g^<0v  
    Ex60b: 优化的数值验证,数值目标 81 Sua[O$  
    Ex60c: 优化的数值验证,阵列目标 81 6eokCc"o  
    Ex60d: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化,数值验证 81 5MSB dO  
    Ex60e: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化,内置函数 81 _$>pw<  
    Ex61: 对加速模型评估的优化 82 V"!G2&  
    Ex62: 具有微小缺陷的线性光栅 82 K x~|jq  
    Ex62a: 平面波光栅,小的遮光片的影响 85 m%PC8bf`S  
    Ex62b: 平面波光栅,第二个光栅的影响 85 Xj*vh m%i  
    Ex63: 比尔定律与CO2增益的比较 85 %r+vSGt;5  
    Ex64: 采用单孔径的透镜阵列 85 O=9-Qv|  
    Ex65: 非相干成像与光学传递函数(OTF) 85 TW^/sx  
    Ex66: 屋脊反射镜与角立方体 86 $u/E\l  
    Ex67: 透镜和激光二极管阵列 87 [7 YPl9  
    Ex67a: 六边形透镜阵列 88 %N#%|2B  
    Ex67b: 矩形透镜阵列 88 V:G>G'Eh0  
    Ex67c: 透镜阵列用于光学积分器 88 t R6 +G  
    Ex67d: 矩形柱透镜 88 XerbUkZ  
    Ex67e: 焦距为25cm的微透镜阵列 88 b<]n%Q'n  
    Ex67f: 两个透镜阵列创建1:1的离焦成像器 88 AL5Vu$V~n}  
    Ex67g: 透镜组对光纤阵列进行准直 88 \qUKP"dr  
    Ex67h: N×N的激光二极管阵列,高斯型包络面 88 nQ GQWg`  
    Ex68: 带有布儒斯特窗的谐振腔 88 ZR\VCVH\^  
    Ex68a: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔,工作波长为1μ 89 gqWupL  
    Ex68b: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔,工作波长为100μ 89 /W<>G7%.  
    Ex69: 速率方程与瞬态响应 89 e]Zngt?b  
    Ex69a: 速率方程增益与模式竞争 89 |] Qg7m,O  
    Ex69b: 红宝石激光的速率方程增益 92 wW"z  
    Ex69c: 速率方程与单步骤 92 BW,mwq  
    Ex69d: 半导体增益 92 +<prgP`v  
    Ex69e: 三能级系统的增益,单一上能级态 93 !a~`Bs$'jr  
    Ex69f: 速率方程的数值举例 93 rcGb[=Bf  
    Ex69g: 单能级和三能级增益的数值举例 93 Wpc|`e<  
    Ex69h: 红宝石激光的速率方程 93 2c/Ys4/H4]  
    Ex69i: 一般的三能级激光系统的速率方程 93 *Y@nVi  
    Ex69j: 稳态速率方程的解 93 }(<%`G6N  
    Ex69k: 多步骤的单能级和三能级激光的速率方程 93 eznypY=  
    Ex70: Udata命令的显示 93 S(mF%WJ  
    Ex71: 纹影系统 94 +t2SzQ j>  
    Ex72: 测试ABCD等价系统 94 i>[_r,-\[  
    Ex73: 动态存储测试 95 Qeu\&%C!<  
    Ex74: 关于动态存储分布更多的检验 95 .I@CS>j  
    Ex75: 锥面镜 95 dik9 >*"|o  
    Ex75a: 无焦锥面镜,左出左回 95 IuZ) [*W  
    Ex75b: 光束回射时无焦锥面镜发生偏移,左出左回 97 9 fMau  
    Ex75c: 左右相反方向的无焦锥面镜 97 4 QZ?}iz  
    Ex75d: 无焦锥面镜,位置偏移较大 98 ^'jEnN(  
    Ex75e: 内置聚焦锥面镜的稳定谐振腔 iKas/8   
    。。。。后续还有目录 cJgBI(S5  
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