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LASCAD激光器设计工具(激光谐振腔模拟软件)3.7.0绿色版

更新时间:2018-9-18 11:34:00 平台:Winall 体积:40.8 MB

你是否在寻找好用的激光器设计软件呢,快来下载LASCAD软件帮助你进行设计吧,它是一款非常专业的激光器设计软件,专六用来激光谐振腔分析与设计,同时软件集成了多个激光谐振腔模拟工具,软件提供一个开放的图形语言,可将泵浦光的分布,边界状态及FEA结果利用复杂的2D和3D图形工具形象化,有了这款激光器设计工具你就可以更好的进行设计了,有需要的朋友快下载LASCAD软件进行安装和使用吧。

软件功能

LASCAD是一款专业的激光器设计软件,用于激光腔分析和设计,集成多个激光腔模拟工具,如热性能和腔结构有限元分析(FEA)方法,以分离腔体晶体的热效应; ABCD高斯光束传递矩阵,包括热透镜效应分析和增益引导机制;多模和Q开关操作的动态分析(DMA)方法,激光束动态特性分析和三维空间特性; 3D物理光传输矩阵(BPM),包括衍射动态特性和增益。

功能特色

一、LASCAD 计算机上的光学工作平台

虽然LASCAD提供了复杂的工程工具,但其基本原则之一是创建一个易于使用的程序。它提供了一个编程用户界面,可用作PC上的光学平台,用于激光谐振器的直观设计。通过这种方式,人们可以在实验室或会议中了解实验结果,而无需花费大量时间查看复杂的说明或输入大量数字:

1.点击鼠标即可添加,合并,拉动,调整或消除平面镜,透镜或晶体等光学元件。

2,综合考虑谐振器和晶体的散光

3,可在菜单栏中选择有限元分析,ABCD矩阵和波形光学编码

二、LASCAD 激光腔体分析与设计工具

1.热效应的有限元分析(FEA)

有限元分析可用于计算激光晶体的温度分布,变形,应力和机械断裂。在计算过程中需要考虑材料参数,泵配置和冷却结构。 FEA是一种众所周知的用于求解技术物理领域微分方程的数值方法,例如热传导方程。虽然在许多其他工程领域,FEA已被广泛使用并且是不可或缺的方法,但尚未在任何其他商业激光设计软件上实施。

为了使FEA直接应用于激光腔的设计,LASCAD®为重要配置预先设计了FEA模型,例如棒形,条形和盘形激光器,它们是端部或侧面的-pumped。各种材料或掺杂晶体也具有相关的模型,例如未掺杂的端镜。用户可以在模型中自定义尺寸,FEA网格,边界条件和其他参数。温度相关的材料参数也可以通过分析添加到模型中。

吸收的泵浦功率密度分布的特征在于基于超高斯函数的解析近似表达式。为了实现吸收泵浦光的数值模拟,LASCAD®支持从ZEMAX和TracePro光线跟踪程序导入数据。这些程序可生成吸收泵功率密度的3D数据,并可直接导入LASCAD®。当模拟闪蒸泵或非常规泵送结构时,ZEMAX和TracePro可用于泵浦光分布。

2,ABCD高斯光束传播码

LASCAD提供了一种开放式图形语言,可使用复杂的2D和3D图形工具显示泵浦光分布,边界状态和FEA结果。

将FEA结果应用于ABCD传递矩阵,温度曲线和与温度相关的折射率函数,以便在垂直光轴上进行抛物线拟合。在拟合过程中,有限元网格沿晶轴和垂直方向进一步分割。可以使用相同的方法来完成晶体端面变形的拟合。对于许多结构,例如端部泵浦的晶体棒,上述拟合近似于可以获得的激光图案的可靠解决方案。

激光模式的可靠解决方案。为了查看ABCD传递矩阵的结果,显示了沿腔的轴的基模光斑尺寸和高阶模的Hermite-Gaussian多项式。在水晶内部,泵浦光和激光横向模式的叠加也可以直接显示。为了解释像散的影响,同时计算垂直于腔轴的两个平面。

对于驻波腔,可以基于产生g参数的腔稳定性获得图表。

计算出的激光功率输出可以通过高斯光束模型和吸收泵浦功率的密度来计算,便于分析连续波激光和激光的瞬态过程。

激光模型与泵浦光束的重叠可以通过晶体轴可视化。

3.物理光学方法

在抛物线近似和ABCD传输矩阵的精度不足的情况下,可以将FEA的结果导入物理光学代码中以进行高精度操作。物理光学方法提供了光束在晶体中传播的全景三维模拟,没有抛物线近似。为此,物理光学方法使用逐步光束传播方法(BPM)来模拟具有小步长的热变形晶体中光束的传播。在计算过程中,BPM考虑了FEA分析中获得的局部折射率分布和晶体端面变形。利用Fox-Li迭代,BPM方法计算光束在谐振腔中的多轮传输,最后收敛到基模或多个高阶横模的叠加。在计算过程中,两个图形窗口打开,一个在迭代次数增加时在输出镜像上给出强度分布,另一个窗口在腔体中的迭代进行时显示斑点的大小。收敛过程和同步计算的输出功率。此外,您可以打开一个显示光束质量的窗口。 BPM方法还可以执行腔内本征模式线的计算和内在横向模式的形状计算。

鉴于隔膜和腔镜的尺寸有限,BPM工具还考虑了增益和衍射效应的动态,这比DMA计算更接近实际情况。 BPM的另一个重要特征是它可以模拟腔体偏移效应。

4,激光瞬态特性

为了分析激光器的瞬态特性,LASCAD®为多模和Q开关操作提供动态多模分析(DMA)工具。为此,LASCAD使用有限元求解工具来求解时间相关的速率方程,其中包含描述每种模式的光子数的方程(预定义的高斯横向本征模)。

动态模式分析(DMA)提供以下重要功能:

(1)在高重复或单脉冲Q开关期间激光器的输出脉冲形状和输出功率随时间的变化。

(2)Q或CW操作期间激光器的不同横向模式的输出功率。

(3)将光束轮廓计算为单横模的叠加。

(4)Q或CW操作期间激光的光束质量因子M2。

(5)硬边和高斯光阑对光束质量的影响。

(6)高斯和超高斯反射输出镜。

5,LASCAD激光教具

尽管LASCAD®主要是为激光工程开发的,但其易于使用的用户界面使其成为科学家和工程师教学和培训的理想选择。在使用过程中可以学习高斯光束的基本原理。可以清楚地展示复合腔结构配置,包括热透镜效应,膜片,Q开关等。

安装步骤

1、在维维下载LASCAD软件并解压缩;

2、然后双击lascad.exe运行安装包;

2、然后进入安装界面并点击“next”;

3、阅读并同意软件使用协议并点击“next”;

4、默认安装到C:\Program Files\LASCAD;

4、不喜欢可点击“Browse”更改安装目录;

5、然后一直点击“next”;

6、最后点击“Install”安装即可。

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