[产品]激光与物理光学-《GLAD典型案例手册》 [复制链接]

前言 KybrSa  
KvY1bMU!  
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。 Q/]t$  
$iMbtA5aQ  
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。 ^t}8E2mq  
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。 O/Mx$Q3re  
jeWI<ms  
GLAD的应用领域包括：（1）包含传统光学元件，如各种透镜、反射镜、棱镜的光学系统的衍射传输分析；（2）光束质量的分析和评价；（3）二元衍射光学元件的分析；（4）各种波导的分析；（5）激光系统的分析：无源腔性能分析，含各类增益介质的有源腔分析；（6）多种非线性过程的模拟。 ;Z!x\{-L  
^^(!>n6r^  
为了使广大有志于采用GLAD进行光学系统设计及仿真的师生及研究人员更加全面地了解GLAD的功能，熟悉GLAD的使用，本书从GLAD的案例手册中精选了二十七个案例进行解读，希望对于各位运用GLAD解决实际问题有所裨益。 4zhg#  
不当之处，敬请指正！  1 .Nfl@]  
\V%l.P4>e  
hQ\W~3S55  
目录 `EWQ>m+  
前言 2 Lhmb=
@  
1、传输中的相位因子与古伊相移 3 ,t@B]ll  
2、带有反射壁的空心波导 7 s6(bTO.  
3、二元光学元件建模 14 sh)[|?7
z  
4、离轴抛物面聚焦过程模拟 21 =58:e7(df  
5、大气像差与自适应光学 26 _"h1#E  
6、热晕效应 29 )MeeF-Ad6  
7、部分相干光模拟 34 ?!a8'jfs  
8、谐振腔的优化设计 43 uWjEyxPv{  
9、共焦非稳腔模拟仿真 47 :rSCoi>K  
10、非稳环形腔模拟 53 ;D|g5$OE&  
11、含有锥形反射镜的谐振腔 58 K;lxPM]  
12、体全息模拟 63 r^T+I3  
13、利用全息图实现加密和解密 68 6<Txkk  
14、透射元件中由热效应导致的波前畸变 75 H:]'r5sw  
15、拉曼放大器 80 <%"o-xZq7C  
16、瞬态拉曼效应 90 Lk2;\D>  
17、布里渊散射散斑现象聚焦几何模拟 97 @&f~#Xe  
18、高斯光束的吸收和自聚焦效应 104 H8V@KB  
19、光学参量振荡器 109 w`
X0^<Fv  
20、激光二极管泵浦的固体激光器 114 RC~C}  
21、ZIG-ZAG放大器 122 6
Sz|3ms  
22、多程放大器 133 g=e~YM85  
23、调Q激光器 153 L XHDX  
24、光纤耦合系统仿真 161 IiM=Z=2  
25、相干增益模型 169 C`["4  
26、谐振腔往返传输内的采样 181 )
7  M  
27、光纤激光器 191 1T0s UIY  
dhV6r  
GLAD案例索引手册 /|p6NK;8L  
(y5]]l  
目录 !SdP<{[  
E_-
g<Cw  
目   录 i UId?a}J  
Ma^}7D /  
Jvr`9<`  
GLAD软件简介 1 [7Liken  
Ex1: 基本输入和RTF命令文件 2 WSqo\]  
Ex1a: 基本输入 2 ypWhH  
Ex1b: RTF命令文件 3 qnJs,"sn  
Ex2: 光束初始化与自动单位控制 4 h~5gHx/a  
Ex2a: 高斯与超高斯光束的生成, 自动单位 5 A7R
[~  
Ex2b: 利用束腰计算光束和矩阵尺寸 5 Bk@&k}0  
Ex2c: 利用光栅计算光束和矩阵尺寸 6 gB])@O%/  
Ex2d: 浅聚焦的光束和矩阵尺寸的计算 6 !@[@&.  
Ex3: 单位选择 7 `{H!V~42  
Ex4: 变量、表达式和数值面 7 nG~^-
c+  
Ex5: 简单透镜与平面镜 7 t/J|<Ooj?  
Ex6: 圆锥反射面与三维旋转 8 d@ef+-  
Ex7:  mirror/global命令 8 K>_~|ZN1C8  
Ex8: 圆锥曲面反射镜 11 |Ge!;v  
Ex8a: 间隔一定距离的共焦抛物面 11 ?0?+~0sI  
Ex8b: 离轴单抛物面 12 ZVDi;   
Ex8c: 椭圆反射镜 12 Ww =ksggpB  
Ex8d: 高数值孔径的离轴抛物面 12 VJS1{n=;k  
Ex8e: 椭圆反射面阵列的本征模式分析法 12 IgEVz^W?h  
Ex9: 三维空间中采用平面镜进行光束控制 17 (l}nwyh5  
Ex10: 宏、变量和udata命令 17 (p(-
E  
Ex11: 共焦非稳腔 17 Lklb  
Ex11a: 非稳定的空谐振腔 18 R= .UbY  
Ex11b: 带有切趾效应的非稳空腔 18 O'S9y  
Ex11c: 发散输出的非稳腔 19 c/}-pZn<  
Ex11d: 注入相反模式的空腔 19 Ws:+P~8  
Ex11e: 确定一个非稳腔的前六个模式 20 
;R7+6  
Ex12: 不平行的共焦非稳腔 20 grE'ySX0  
Ex13: 相位像差 20 7~H"m/;U&  
Ex13a: 各种像差的显示 21 E
n ]"^*  
Ex13b: 泽尼克像差的位图显示 23 @=qWwt4~  
Ex14: 光束拟合 23 :nS p  
Ex15: 拦光 24 ql7N\COoq  
Ex16: 光阑与拦光 24 22R ,  
Ex17: 拉曼增益器 25 wDKA1i%G  
Ex18: 多重斯托克斯光束的拉曼放大 26 $fwj8S7$  
Ex19: 会聚光束的拉曼过程，简单动力学分步法 26 naM=oSB(  
Ex20: 利用wave4的拉曼放大，准直光束 28 em
G1Wyl  
Ex21: 利用wave4的四波混频，准直光几何传输 29 c>+hY5?C  
Ex22: 准直光的拉曼增益与四波混频 29 )JOo|pr-K  
Ex23: 利用wave4的四波混频，会聚光束 30 KSO%89R'  
Ex24: 大气像差与自适应光学 31 wLKC6@ W  
Ex24a: 大气像差 32 _uZVlu@  
Ex24b: 准直光路中的大气像差 32 e7n`fEpO  
Ex24c: 会聚光路中的大气像差 32 dC?l%,W  
Ex25: 地对空激光通讯系统 32 v
,c;dlg_  
Ex26: 考虑大气像差的地对空激光传输系统 34 smPZ%P}P+c  
Ex27: 存在大气像差和微扰的地对空激光传输系统 34 NW~`oc)NS  
Ex27a: 转换镜前面的大气像差与微扰的影响 35 UVD*GsBk  
Ex27b: 转换镜后面的大气像差与微扰的影响 35 JnS@}m  
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 R]NCD*~  
Ex28: 相位阵列 35 < ;fI*km  
Ex28a: 相位阵列 35 ,EH^3ODD  
Ex28b: 11×11的转向激光阵列，阻尼项控制 35 FrhI[D  
Ex29: 带有风切变的大气像差 35 RpzW-  
Ex30: 近场和远场的散斑现象 36 JPq' C$  
Ex31: 热晕效应 36 HjT-5>I7f  
Ex31a: 无热晕效应传输 37 M<xF4L3]  
Ex31b: 热晕效应，无动力制冷 37 Tz{-L%*#  
Ex31c: 热晕效应，动力制冷和像差 37 xd!GRJ<I  
Ex32: 相位共轭镜 37 `86})xz{  
Ex33: 稳定腔 38 C:RA(
  
Ex33a: 半共焦腔 38 v d
Pb-z4  
Ex33b: 半共焦腔，1:1内腔望远镜，理想透镜 39 2[1lwV
  
Ex33c: 半共焦腔，1:1内腔望远镜，透镜组 39 7*@BCu6  
Ex33d: 多边形谐振腔的分析 39 v4r%'bA  
Ex33e1: 相干注入，偏心光输入（1） 40 d+]/0J!c  
Ex33e2: 相干注入，偏心光输入（2） 40 WB\chb%ej#  
Ex33f: 半共焦腔的全局定义 41 _^p\ u  
Ex33g: 线型遮光触发TEM10 41 G`z=qaj  
Ex33h: 带有旋转末镜的半共焦腔 41 CUx[LZR7m  
Ex33i: 两种波长的平行平面腔 42 4B@Ir)^(*  
Ex33j: 多光束在同一个谐振腔中传输 42 Nx<fj=VJ  
Ex33k: 拓展腔与伪反射 42 ,R=)^Gh{  
Ex33l: 谐振腔耦合 43 bEb+oRI  
Ex33m: 通过正交化确定高阶模 45 {=,+;/0  
Ex34: 单向稳定腔 45 p*~b5'+ C+  
Ex35: 分布式传输通过一个折射面 47 T_oL/x_;  
Ex35a: 分布式传输，孔径划分方法 51 ( \7Yo^  
Ex35b: 分布式传输，入射光中添加相位光栅 53 M8|kmF
\B  
Ex35c: 分布式传输，折射面上添加相位光栅 54 J"Nn.iVq  
Ex35d: 光束传播到带有相位光栅的倾斜表面上 56 ?'^yw C`  
Ex35e: 光束传播到带有圆形孔径的倾斜表面上 56 .:iO$wjp5  
Ex36: 有限差分传播函数 57 #{zF~/Qq  
Ex36a: FDP与软孔径 58 GhW{6.^  
Ex36b: FDP与FFT算法的硬孔径 58 4x_# 1 -  
Ex37: 偏振和琼斯矩阵 58 Oox,4
&  
Ex37a: 偏振与琼斯矩阵 58 gCM(h[7A  
Ex37b: 偏振，表面极化效应 60 f&? 8fB8{  
Ex37c: 以布儒斯特角入射时透射和反射系数 61 kI,O9z7A7  
Ex37d: 偏振，古斯-汉欣位移（1） 61 3H`ES_JL  
Ex37e: 偏振，采用jsurf/goos命令的古斯-汉欣位移（2） 61 ) -@Dh6F  
Ex37f: 采用三维偏振片寻址的双折射楔 61 Z"E2ZSa0  
Ex37g: 通过达夫棱镜之后光束的偏振性质 62 h`:B8+k  
Ex38: 剪切干涉仪 ] jycg@=B  
62 x%55:8{  
Ex39: 传输中的高斯相位因子与古伊位移 62 ?A~a}bFZ  
Ex40: 相位共轭，有限相互作用长度 64 dwVo"_Yr  
Ex41: 空间滤波对偏振的影响 64 "*N]Y^6/A  
Ex42: 波导光栅耦合器与模式匹配输入 65 #fxdZm,  
Ex43: 波导光栅耦合器与反向模式输入 66 ,<fs+oi  
Ex44: 波导光栅耦合器与带有像差的反向模式输入 66 bqRO-\vO  
Ex45: 环形非稳腔，工作物质具有聚焦性质 66 (w?W
=guHu  
Ex46: 光束整形滤波器 68 a@N 1"O  
Ex47: 增益片的建模 68 ^2uT!<2  
Ex47a: 满足比尔定律增益的非稳加载腔谐振器 70 teJY*)d  
Ex47b: 带有增益片的非稳加载腔谐振器 70 bOK0^$k  
Ex47c: 带有增益片的非稳加载腔谐振器，单步骤 70 3.@ir"vy  
Ex47d: 点对点控制增益与饱和 70 )`}4rD^b  
Ex47e: 点对点控制增益与饱和，多光束的饱和 70 ig4mj47wJ  
Ex48: 倍频 70 <ugy-vSv  
Ex49: 单模的倍频 71 1p(9hVA  
Ex50: TE与TM波导模式的外耦合偏振 71 lA,*]Mr~  
Ex51: 诱导偶极子的TE与TM外耦合计算 71 O:+?:aI@  
Ex51a: TE模的波导光栅内耦合 72 _tfi6UQ&lY  
Ex51b: TM模的波导光栅内耦合 72 !Z%pdqo`.  
Ex52: 锥像差 72 4?l:.\fB:  
Ex53: 厄米高斯函数 74 KHoDD=O  
Ex53a: 厄米高斯多项式 75 3|0OW Jk  
Ex53b: 径向偏振光的建构，HG(1,0)和HG(0,1)正交偏振得到 75 77;|PKE /  
Ex54: 拉盖尔函数 75 ;b^"b{  
Ex55: 远场中的散斑效应 75 @!%HEs!# #  
Ex56: F-P腔与相干光注入 75 2,G9~<t  
Ex56a: 确定理想高斯模式的古伊相位 76 og|~:>FmJo  
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 +EM^  
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 dA$qzQ  
Ex56d: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径) 76 'E%+ O  
Ex56e: 相关光注入调制高斯模式(实际孔径)（续） 76 7DIFJJE'  
Ex56f: 在纵模空间对注入信号光进行扫描 76 =
VF%Z[Gm  
Ex57: 稳定谐振腔中利用遮光来产生高阶模式 76 M(<.f
}yZQ  
Ex58: 高斯光束的吸收和自聚焦效应 77 AP(%m';  
Ex58a: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，无吸收情况 79 8Oo16LPD  
Ex58b: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，有吸收情况 79 ?9;r|G  
Ex58c: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，比尔定律与自聚焦 79 YbuS[l8  
Ex58d: 比尔定律吸收器中的趋肤深度，吸收、自聚焦、像差 79 1^y^b{  
Ex59: 带有中心拦光球差的焦平面图 79 "sUmke-#  
Ex59a: 焦平面上的球差，有拦光 80  +D|E8sz8  
Ex59b: 焦平面上的球差，无拦光 80 N@\`DO  
Ex59c:  2f透镜，焦平面扫描 80 1IWP~G  
Ex60: 椭圆小孔的尺寸与位置优化 80 aaFt=7(K  
Ex60a: 对散焦的简单优化 80 rY]QTS">o  
Ex60b: 优化的数值验证，数值目标 81 o7v,:e:  
Ex60c: 优化的数值验证，阵列目标 81 E,7b=t  
Ex60d: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化，数值验证 81 IeGVLC
  
Ex60e: 对孔径的形状、阵列目标逆向优化，内置函数 81 O 718s\#  
Ex61: 对加速模型评估的优化 82 fnn/akGKI  
Ex62: 具有微小缺陷的线性光栅 82 AR7]~+X  
Ex62a: 平面波光栅，小的遮光片的影响 85 }Bn
`0;]  
Ex62b: 平面波光栅，第二个光栅的影响 85 6>F]Z)]}  
Ex63: 比尔定律与CO2增益的比较 85 iKE
Hwm  
Ex64: 采用单孔径的透镜阵列 85 *."50o=T  
Ex65: 非相干成像与光学传递函数（OTF） 85 fi';Mb3B3  
Ex66: 屋脊反射镜与角立方体 86
nSB@xP#&  
Ex67: 透镜和激光二极管阵列 87 7kh(WtUz  
Ex67a: 六边形透镜阵列 88 >d$Sh`a6  
Ex67b: 矩形透镜阵列 88 dR >hb*kJ  
Ex67c: 透镜阵列用于光学积分器 88 |]j2T8_=  
Ex67d: 矩形柱透镜 88 OsNJ;B  
Ex67e: 焦距为25cm的微透镜阵列 88 e2L4E8ST<  
Ex67f: 两个透镜阵列创建1:1的离焦成像器 88 `*--vSi  
Ex67g: 透镜组对光纤阵列进行准直 88 |M(0CYO  
Ex67h: N×N的激光二极管阵列，高斯型包络面 88 zfm#yDf  
Ex68: 带有布儒斯特窗的谐振腔 88 x^/453Lk  
Ex68a: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔，工作波长为1μ 89 aX|LEZ;D>  
Ex68b: 通过JSURF命令设置偏振的谐振腔，工作波长为100μ 89 fb
D  
Ex69: 速率方程与瞬态响应 89 )jed@?  
Ex69a: 速率方程增益与模式竞争 89 z-
?WU  
Ex69b: 红宝石激光的速率方程增益 92 z9HUI5ns  
Ex69c: 速率方程与单步骤 92 7aJ:kumDZ  
Ex69d: 半导体增益 92 ?7R&=B1g  
Ex69e: 三能级系统的增益，单一上能级态 93 cUc:^wvLS  
Ex69f: 速率方程的数值举例 93 
"i~~Q'=7  
Ex69g: 单能级和三能级增益的数值举例 93
uui3jZ:  
Ex69h: 红宝石激光的速率方程 93 ZoroK.N4A%  
Ex69i: 一般的三能级激光系统的速率方程 93 ~?uch8H  
Ex69j: 稳态速率方程的解 93 _vr;cjMI  
Ex69k: 多步骤的单能级和三能级激光的速率方程 93 tqicyNL  
Ex70: Udata命令的显示 93  R]"3^k*  
Ex71: 纹影系统 94 's 'H&sa  
Ex72: 测试ABCD等价系统 94 3Tz~DdB  
Ex73: 动态存储测试 95 n_
@cjO  
Ex74: 关于动态存储分布更多的检验 95 AMc`qh
 
Ex75: 锥面镜 95 yf2$HF  
Ex75a: 无焦锥面镜，左出左回 95 Gc{s?rB_  
Ex75b: 光束回射时无焦锥面镜发生偏移，左出左回 97 HR$;QHl~F  
Ex75c: 左右相反方向的无焦锥面镜 97 |oV_7%mlu  
Ex75d: 无焦锥面镜，位置偏移较大 98 #qg(DgH 7  
Ex75e: 内置聚焦锥面镜的稳定谐振腔 n ?+dX^j  
。。。。后续还有目录 =
JfSg'7  
对这两本书感兴趣的可以扫码加微联系 \#q|.d$u  
}WEF*4B!  

图片:微信二维码.jpg