ASLD固體激光器設(shè)計軟件
ASLD是一款高效易用的固體激光器諧振腔設(shè)計、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)和電場等物理特性之間的相互影響。 ASLD在設(shè)計時就考慮到,目前也具有對連續(xù)波長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)大而有效的算法來準(zhǔn)確仿真分析系統(tǒng)諧振腔的穩(wěn)定性和輸出能量。 ASLD所具有的圖形化界面允許用戶直接在泵浦腔或激光諧振腔內(nèi)中插入元件,并通過相應(yīng)的窗口來定義光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)和特性參數(shù)。并且,仿真數(shù)據(jù)可以通過相對應(yīng)的窗口來進(jìn)行調(diào)整。這樣通過圖形界面調(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)計效率。 ASLD主要功能: 1.熱透鏡效應(yīng)分析 2.光束質(zhì)量和輸出功率分析(DMA) 3.激光器穩(wěn)定性及束腰分析 4.泵浦光源分析 5.主動Q開關(guān)、被動Q開關(guān)、SHG 6、參數(shù)分析 7、數(shù)據(jù)材料 熱透鏡效應(yīng)分析 在進(jìn)行熱透鏡效應(yīng)分析時需要對激光晶體的結(jié)構(gòu)及熱效應(yīng)進(jìn)行分析。 ASLD整合了三維有限元求解器,它能夠在對包含長條、薄片激光晶體,或者微小泵浦源的系統(tǒng)進(jìn)行仿真時提供快速準(zhǔn)確的分析結(jié)果。 在ASLD中還包含了三維實時動態(tài)有限元分析功能。用戶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。 ASLD所提供的圖形化用戶界面幫助用戶簡單快速的對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行更改,例如您可以通過鼠標(biāo)點擊晶體來更改結(jié)構(gòu)、位置、冷卻設(shè)置等等參數(shù)。 1 小泵浦源的網(wǎng)格細(xì)化 在某些激光器中,泵浦光源的光束尺寸相對于激光晶體而言非常小。在對這樣結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進(jìn)行模擬分析時需要使用到局部自適應(yīng)的網(wǎng)格劃分方法來準(zhǔn)確反映系統(tǒng)參數(shù);蛘咄ㄟ^加大整體的網(wǎng)格數(shù)量來進(jìn)行模擬計算,但是這樣的方法不僅需要更多的計算時間,而且計算結(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進(jìn)行更精細(xì)劃分的網(wǎng)格區(qū)域來準(zhǔn)確包含模擬小泵浦源的激光系統(tǒng)。 2快速有限元分析(FEA) 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算方法和半粗化多重網(wǎng)格算法。初始分析及其相對應(yīng)使用的算法能夠保證ASLD在系統(tǒng)包含實時動態(tài)FEA仿真并且包含大量的有限元時依然能夠快速計算出仿真結(jié)果。半粗化多重網(wǎng)格算法能夠保證ASLD在對包含超長激光晶體的系統(tǒng)仿真任務(wù)中更快的計算出所需的結(jié)果。 3實時動態(tài)熱透鏡效應(yīng)分析 實時動態(tài)熱透鏡效應(yīng)分析在對包含閃光燈泵浦和脈沖泵浦的激光器進(jìn)行仿真時具有明顯的優(yōu)勢。該功能能夠仿真出閃光燈泵浦光源每次打開和關(guān)閉的過程中晶體內(nèi)部的溫度和結(jié)構(gòu)變化以及使用脈沖泵浦時不同的脈沖周期對系統(tǒng)的影響。 4 FEA邊界條件 ASLD包含的圖形化用戶界面能夠幫助用戶快速的設(shè)置FEA分析的邊界條件該功能允許用戶對激光晶體進(jìn)行多個部分的劃分并設(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激光晶體進(jìn)行不同部分的冷卻設(shè)置界面。 |