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GLAD—激光系统和物理光学仿真软件

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  • TA的每日心情
    开心
    2021-6-15 08:31
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    [LV.3]偶尔看看II

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    发表于 2021-6-7 09:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
    软件简介

    GLAD是由美国Applied Optics Research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。
    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。
    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。

    GLAD允许用户自定义变量、子程序、循环、方程式、以及其它高级语言结构。
    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;(7)偏振效应分析。

    功能特性

    GLAD在激光器模拟方面有着无与伦比的优势:
    1.理论基础是衍射光学,通过分步傅立叶方法实现衍射传输和非线性现象(含增益)的模拟。并将物理光学和几何光学有机结合起来,实现对复杂系统的快速模拟。
    2.提供多种激光器组件命令,如透镜(理想的和实际的),透镜阵列,反射镜,棱镜,自适应反射镜,双折射晶体,光栅,谱色散平滑元件,任意形状的光阑,光纤以及各种结构的波导等,可以快速建立激光器模型。
    3.准确模拟激光器谐振腔的特性,如输出的激光模式,输出功率与泵浦光之间的变化关系。通过改变谐振腔的参数(如腔镜的曲率半径、通过率、位置参数),可以观察这些因素对于输出模式、输出能量的影响。
    4.提供多种诊断函数,通过调用这些函数可以计算任意光场的参数,如Strehl比,M2因子,光束的半高全宽,环围能量(可聚焦能力的一个重要的衡量参数),输出光束的像差特性(拟合出Zernike多项式的系数),波前的RMS值,光学传递函数(OTF),光学系统的Rayleigh范围以及位置等。
    5.在非线性特性方面的模拟具有非常显著的优势,是目前唯一能够涵盖几乎所有非线性特性的物理光学模拟软件。可以模拟的非线性过程包括:各种增益过程(包括CO2增益模型、BEER定律增益模型、半导体增益模型、三能级系统模型、速率方程模型),自聚焦过程,倍频过程,和频过程,四波混频过程,Raman放大过程,大气湍流引起的热晕过程。
    6.采用有限差分方法模拟热透镜效应。
    7.可以模拟偏振过程以及部分相干光现象。

    GLAD基本版的功能

    □ 整合环境设计区(IDE)

    □ 简单或复杂激光束追迹

    □ 相干和非相干交互作用

    □ 非线性激光增益模型

    □ 透镜和反射镜:球面镜、柱面镜

    □ 任意形状的光阑

    □ 近场-和远场-衍射传输分析

    □ 稳态和非稳态谐振腔模型

    □ 为谐振腔设计提供的特殊功能

    □ Seidel, Zernike, 和相位光栅像差分析

    □ 平滑随机数波前像差(smoothed random wavefront aberrations)

    □ 透镜和反射镜数组

    □ 变量数组,可达1024x1024

    □ 方形数组和可分离的衍射理论

    □ 多重,独立的激光束追迹传输

    □ 自动传输技术控制

    □ 薄片增益模型

    □ 全局坐标系统

    □ 任意的反射镜位置及方位设置

    □ 几何像差

    □ 大Fresnel数系统模拟

    □ Zonal自适应光学模型(Zonal adaptive optics model)

    □ 相位共轭(phase conjugation)

    □ 极化模型

    □ 部分相干光模型

    □ ABCD传输

    □ 光纤光学和3-D波导

    □ 二元光学(binary optics)和光栅

    □ 矢量衍射方法对高数值孔径(NA)物镜进行分析

    □ M-平方因子评价

    □ 相位修正的优化

    □ 模拟退火优化(simulated annealing optimization)

    GLAD Pro增加的功能

    □ 非线性光学:
    1.Raman放大,四波混频(Four-wave mixing)
    2.倍频
    3.自聚焦效应(self-focusing effects)

    □ 激光过程:
    1.速率方程增益模型(rate equation gain)
    2.激光起振和Q-switching

    □ 优化:
    1.任意结构的最小二乘优化(least squares optimization)
    2.使用者自定义评价函数(merit function)
    3.任何的系统参数都能进行优化

    □ 几何光学:
    1.精密表面配合光线追迹
    2.透镜组的定义和分析








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  • TA的每日心情
    无聊
    2021-12-29 15:43
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    [LV.8]以坛为家I

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    发表于 2021-6-7 17:00 | 显示全部楼层
    软件和教程有吗?
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  • TA的每日心情
    开心
    2021-6-15 08:31
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    [LV.3]偶尔看看II

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     楼主| 发表于 2021-6-8 08:39 | 显示全部楼层
    learner 发表于 2021-6-7 17:00
    软件和教程有吗?

    有的,还有相对应的书籍
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  • TA的每日心情
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    发表于 2021-7-6 20:43 | 显示全部楼层
    哪里可以下载呢?
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-3-20 21:16
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    发表于 2021-8-17 14:47 | 显示全部楼层
    请问哪里可以下载软件和教程?
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  • TA的每日心情
    郁闷
    2023-12-1 10:32
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    [LV.8]以坛为家I

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    发表于 2022-2-18 22:03 | 显示全部楼层
    请问您这有软件的破解版吗
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  • TA的每日心情

    2024-1-15 15:49
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    [LV.4]偶尔看看III

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    发表于 2022-9-4 16:13 | 显示全部楼层
    楼主请问能分享相关资源软件吗
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-3-29 09:47
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    发表于 2022-9-7 12:49 | 显示全部楼层
    大佬能分享下软件和教程吗
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  • TA的每日心情
    开心
    2023-10-3 14:52
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    [LV.7]常住居民III

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    发表于 2022-12-5 13:40 | 显示全部楼层
    您好,可以分享一下GLAD软件吗?学生,仅用于学习,科研。
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