同樣作為固體
激光器
諧振腔設(shè)計(jì)仿真
軟件,在這里向大家推薦一款由LASCAD原作者由克里斯托夫·普夫勞姆博士編寫(xiě)的新軟件——
ASLD。
*s>BG1$< 那么在熱
透鏡效應(yīng)分析功能上,ASLD的優(yōu)越性體現(xiàn)在哪呢?這里詳細(xì)地剖析給您看:
P7x = S9>0t0 首先,對(duì)ASLD進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單介紹,讓您有個(gè)初步的了解。
3:f[gV9K ASLD是一款高效易用的固體
激光器諧振腔設(shè)計(jì)、
優(yōu)化仿真工具。它可以從泵浦
系統(tǒng)模型到諧振腔模擬,以及系統(tǒng)內(nèi)
光學(xué)、機(jī)械、熱效應(yīng)和電場(chǎng)等物理特性之間的相互影響。
v^_mFp-}\ ASLD在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到,目前也具有對(duì)連續(xù)
波長(zhǎng)和脈沖激光器的輸出功率,多模分析以及光束質(zhì)量的分析的功能。該軟件也能夠準(zhǔn)確計(jì)算激光晶體內(nèi)部的機(jī)械、光學(xué)以及熱透鏡效應(yīng)。更進(jìn)一步的,ASLD包含了強(qiáng)大而有效的算法來(lái)準(zhǔn)確仿真分析系統(tǒng)諧振腔的穩(wěn)定性和輸出能量。
yGsz2T;w ASLD所具有的圖形化界面允許用戶(hù)直接在泵浦腔或激光諧振腔內(nèi)中插入元件,并通過(guò)相應(yīng)的窗口來(lái)定義光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)和特性
參數(shù)。并且,仿真數(shù)據(jù)可以通過(guò)相對(duì)應(yīng)的窗口來(lái)進(jìn)行調(diào)整。這樣通過(guò)圖形界面調(diào)整元件結(jié)構(gòu)及參數(shù)的操作能夠大大提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率。
zBP>jM(8 /2HN>{F^Y ,s_T pq 這是ASLD主界面
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$zKzfHW 接下來(lái)我們說(shuō)說(shuō)ASLD的熱透鏡效應(yīng)分析
W{rt8^1 在進(jìn)行熱透鏡效應(yīng)分析時(shí)需要對(duì)激光晶體的結(jié)構(gòu)及熱效應(yīng)進(jìn)行分析。
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F ASLD整合了三維有限元求解器,它能夠在對(duì)包含長(zhǎng)條、薄片激光晶體,或者微小泵浦源的系統(tǒng)進(jìn)行仿真時(shí)提供快速準(zhǔn)確的分析結(jié)果。
>N?2"" 在ASLD中還包含了三維實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)有限元分析功能。用戶(hù)能夠直接利用該功能查看脈沖泵浦系統(tǒng)中每次泵浦后熱透鏡效應(yīng)的累積情況。
jh.@- ASLD所提供的圖形化用戶(hù)界面幫助用戶(hù)簡(jiǎn)單快速的對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行更改,例如您可以通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊晶體來(lái)更改結(jié)構(gòu)、位置、冷卻設(shè)置等等參數(shù)。
!Y:0c#MPH 1 小泵浦源的網(wǎng)格細(xì)化
hAjM1UQ,Y 在某些激光器中,泵浦
光源的光束尺寸相對(duì)于激光晶體而言非常小。在對(duì)這樣結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進(jìn)行模擬分析時(shí)需要使用到局部自適應(yīng)的網(wǎng)格劃分方法來(lái)準(zhǔn)確反映系統(tǒng)參數(shù);蛘咄ㄟ^(guò)加大整體的網(wǎng)格數(shù)量來(lái)進(jìn)行模擬計(jì)算,但是這樣的方法不僅需要更多的計(jì)算時(shí)間,而且計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性也很難保證。ASLD所使用的是第一種方法,在激光晶體的中心部分加入一個(gè)進(jìn)行更精細(xì)劃分的網(wǎng)格區(qū)域來(lái)準(zhǔn)確包含模擬小泵浦源的激光系統(tǒng)。
j$7Xs" fVM`-8ZTq 2快速有限元分析(FEA)
~(@ E`s&{ &V<W>Y>|l* ASLD借鑒并使用了有限元分析的現(xiàn)代概念和算法。其中包含初始分析的計(jì)算方法和半粗化多重網(wǎng)格算法。初始分析及其相對(duì)應(yīng)使用的算法能夠保證ASLD在系統(tǒng)包含實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)FEA仿真并且包含大量的有限元時(shí)依然能夠快速計(jì)算出仿真結(jié)果。半粗化多重網(wǎng)格算法能夠保證ASLD在對(duì)包含超長(zhǎng)激光晶體的系統(tǒng)仿真任務(wù)中更快的計(jì)算出所需的結(jié)果。
6Kj'ZyVL ?*oKX 3實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)熱透鏡效應(yīng)分析
KPpHwcYxT 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)熱透鏡效應(yīng)分析在對(duì)包含閃光燈泵浦和脈沖泵浦的激光器進(jìn)行仿真時(shí)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。該功能能夠仿真出閃光燈泵浦光源每次打開(kāi)和關(guān)閉的過(guò)程中晶體內(nèi)部的溫度和結(jié)構(gòu)變化以及使用脈沖泵浦時(shí)不同的脈沖周期對(duì)系統(tǒng)的影響。
[M%9_CfZOy JMS(9>+TA 4 FEA邊界條件
"sKa`WN} ASLD包含的圖形化用戶(hù)界面能夠幫助用戶(hù)快速的設(shè)置FEA分析的邊界條件該功能允許用戶(hù)對(duì)激光晶體進(jìn)行多個(gè)部分的劃分并設(shè)置相應(yīng)的條件。例如下圖中所展示的就是利用該功能對(duì)激光晶體進(jìn)行不同部分的冷卻設(shè)置界面。
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