在固体激光器设计与研发领域,热透镜效应、模式竞争与光束质量优化,一直是制约器件性能提升的关键难题。LASCAD™(Laser Cavity Analysis and Design)作为全球激光谐振腔分析与设计行业的领军软件,由德国LASCAD GmbH公司开发,历经多年发展,已成为全球激光工程师广泛采用的仿真利器,被广泛应用于LD泵浦固体激光器(DPSSL)相关性能的分析与优化。
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TDFv\y}yc ? IWS 直观易用的
光学工作平台
pVM;xxJ :.^{! LBzpaLd 为了简化操作,LASCAD提供了复合的工程工具,其图形用户界面可以被看作个人计算机上的光学工作平台。通过鼠标点击即可实现对反射镜、透镜、晶体等光学元件的添加、组合、调整或删除。
'=5N?) Q{l;8MCL 6Z 7$ZQ~ 谐振腔和晶体的像散在设计过程中已被自动考虑,软件菜单栏集成了热效应有限元分析(FEA)、ABCD高斯光束传输、物理光学(BPM)、调Q运行、谐振腔稳定性以及输出功率计算等全部核心功能。这种设计让工程师无需花费大量时间学习复杂的操作指南,即可快速上手。
X9>ujgK l}{O ]d0Dd")n @%K 8oYK 四大核心分析模块
49yN|h;c! \%(R~H qH$p]+Rk 5 为优化谐振腔设计,LASCAD提供了一套独特的模拟工具组合。
5 m:nh<)# QLn5:& UqH7e c 热效应的有限元分析(FEA)
6%>0g^`)9Y FEA模块用于计算激光晶体的温度分布、热形变、热应力和机械断裂风险,综合考虑材料
参数、泵浦构型及冷却结构等因素。
afjC~} *|'k ck;owGlT yTk9+ > H]-nm+ LASCAD对重要构型进行了FEA模型预设计,涵盖端面泵浦/侧面泵浦的棒状、条状以及盘状激光器,同时也支持闪光灯泵浦源的模拟。用户可自定义尺寸、FEA网格、边界条件等参数,泵浦光分布可设置为高斯、超高斯、平顶或高斯-贝塞尔等多种模型。
Nt)9-\T V&G_Bu~ W'[!4RQL LASCAD支持从
ZEMAX和TracePro导入泵浦功率密度三维数据,用于模拟闪光灯泵浦或非常规泵浦结构。该模块可计算的晶体形状包括圆柱、长方体、圆盘及薄片等,针对立方体晶体还可进行应力诱导双折射的精确分析,输出结果为热致光束退偏和相位变化等关键参数。
IkupW|}rc MFVFr " d7@ N~<n ABCD高斯光束传输矩阵
$O[ut. 利用等效的ABCD矩阵分析含热透镜效应的谐振腔稳定性。该方法计算速度快、功能强大,涵盖了热透镜效应和增益导引机制的分析。
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YfyM }rN"H4) S5;q)qz2J BJvVZl2h aw~OvnX E 通过ABCD矩阵对反射镜、透镜、介质界面及高斯通道的建模,可实现多数实际谐振腔的精确模拟,并可综合计算热透镜效应、谐振腔稳定性、晶体中的模半径、光束质量因子M²、像散等核心参数。
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