LASCAD工程工具

LASCAD光學(xué)平臺

LASCAD——個人計算機上的光學(xué)平臺

LASCAD提供復(fù)雜了的工程工具,并特別努力改進了這些工具的舒適操作功能。圖一所示程序的圖形用戶接口可以被看作個人計算機上的光學(xué)平臺。您可以進行激光共鳴器的直觀設(shè)計。這樣，LASCAD可以幫助用戶在實驗室和車間處理實驗結(jié)果，不用您浪費寶貴的時間來學(xué)習(xí)復(fù)雜的操作指南。

·通過鼠標的點擊，光學(xué)基本要素如反射鏡、透鏡或者晶體可以被填加、組合、調(diào)整、移出等操作。

·LASCAD可以自動的解決共鳴器和晶體的散光問題

·菜單上提供了有限元分析，ABCD代碼和波動光學(xué)代碼，以及激光穩(wěn)定性與效率的計算。

LASCAD激光工程工具

LASCAD——激光工程工具

有限元分析（FEA）是用來計算光學(xué)器件的溫度分布、變形、受力，主要依靠材料的特性和散熱幾何學(xué)。有限元分析是一種解決諸如熱傳導(dǎo)問題等工程物理上的偏微分方程的很知名的方法。盡管它在其它工程學(xué)科中是不可缺少的并獲得了很大的。應(yīng)用成功，但他在光學(xué)技術(shù)上的有用之處還沒有得到廣泛的認可。為了使這種強有力的分析工具能夠應(yīng)用到激光腔體設(shè)計，LASCAD提供了一些重要裝置的初步有限元設(shè)計模型，例如底端和邊的泵浦棒、板層、薄盤激光器等。

為了滿足光學(xué)仿真的需要，LASCAD的有限元分析編碼作了特別的改進。它運用自動的網(wǎng)格運算法則來生成半無序的柵格。這意味著在晶體的內(nèi)部有規(guī)則而等距的柵格結(jié)構(gòu)對于使用有限元分析從光學(xué)編碼中得到分析結(jié)果是很有價值的：

BPM編碼考慮到了光照結(jié)束或光學(xué)組件有限的橫向擴展的衍射效應(yīng)。局部反射率有變化的鏡體也被考慮在內(nèi)。

BPM編碼的另一個重要的特征是未對準效果的仿真，這個仿真可以通過ABCD矩陣編碼有效的作出來。光的功率輸出和動態(tài)增益用與ABCD矩陣編碼相類似的方式計算出來。并使用了由BPM編碼獲得的模式形態(tài)。

LASCAD分析工具

LASCAD3.5新版本提供了一個新的分析工具，既動態(tài)多模分析(DMA)。它主要用于對激光多模式和調(diào)Q進行操作。

DMA碼提供的重要新功能如下：

★對主動調(diào)Q激光的一系列脈沖形狀可計算出功率與時間依賴的函數(shù)關(guān)系。

★對CW和調(diào)Q操作可計算傳輸模式的獨立功率輸出。

★對CW和調(diào)Q操作可計算光束質(zhì)量的M平方因子。

★硬邊緣和高斯孔徑在光束質(zhì)量上的影響。

★輸出反射鏡的超高斯反射曲線正在研發(fā)。高斯反射曲線目前已經(jīng)可以使用了。

LASCAD教學(xué)工具

LASCAD—教學(xué)工具

LASCAD的易于使用的和明確的用戶接口舉辦使它非常適合用于教育目的的學(xué)生，科學(xué)家或工程師

ABCD高斯光束傳播的原則，包括熱透鏡效應(yīng)的交互研究

激光輸出功率和光束質(zhì)量可以計算為連續(xù)波和調(diào)Q運作

LASCAD模擬結(jié)果的獲得已經(jīng)被法國奧賽德中心固體激光器及應(yīng)用小組（協(xié)會）證實

LASCAD 提供了：

● 熱學(xué)上和結(jié)構(gòu)上的有限元分析

● ABCD高斯光線傳播代碼

● 物理光學(xué)光束傳播代碼

● 計算激光輸出功率和光束質(zhì)量

●動態(tài)多模分析和調(diào)Q

在分析和優(yōu)化設(shè)計激光諧振腔時，對這種效應(yīng)進行建模并考慮它對光束質(zhì)量，諧振腔的穩(wěn)定性，以及激光效率是非常必要的。贏得贊譽的LAS-CAD程序提供了以上這些所必需的建模工具。

Bavarian 研究基金已經(jīng)授權(quán)給LASCADTM做進一步的發(fā)展。這一計劃的主要目的是光動力學(xué)的仿真以及仿真結(jié)果的實驗驗證。為了這個目的LAS-CAD GmbH 正和德國的大學(xué)以及一些公司如ROFIN SINAR, LASOS, AZURA LASER, PHOTON ENERGY AWL進行合作。

德國的Kaiserslautern大學(xué)的Richard Wallenstein 教授的光學(xué)組織許多年一直用這個軟件進行組合晶體的光學(xué)分析與最優(yōu)化。一系列的測量開展開來，它們認真的測定出光學(xué)的參數(shù)，并驗證了高級別的仿真結(jié)果。(S. Reuter, R. Knappe, R. Wallenstein, and K.Altmann, Proc. DPG(VI) 35 (2000)).

LASCADTM正逐漸的被包括美國，加拿大，英國，法國，德國，西班牙，荷蘭，希臘，日本，韓國和中國等國的生產(chǎn)，研究，教學(xué)等廣泛領(lǐng)域的使用。

為了把仿真模型和物理系統(tǒng)的測量結(jié)果進行比較，LAS-CAD GmbH 和WaveFront Sciences, Albuquerque NM, USA正在合作使得數(shù)據(jù)在LASCADTM和WaveFront Sciences的全光學(xué)分析系統(tǒng)（CLASTM-2D）之間的傳輸容易可行。這兩個光學(xué)工具的結(jié)合給光學(xué)工程師提供了他們進行仿真，建模和驗證他們所設(shè)計的結(jié)果的一切工具。

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