基本介紹
- 中文名：LASCAD
- 地位：主導地位
- 屬性：軟體包
- 所屬：熱學和光學
簡介,功能介紹,工程工具,光學平台,雷射工程工具,分析工具,教學工具,成果及展望,
簡介
功能介紹
LASCAD 提供了：
● 熱學上和結構上的有限元分析
● ABCD高斯光線傳播代碼
● 物理光學光束傳播代碼
● 計算雷射輸出功率和光束質量
●動態多模分析和調Q
工程工具
光學平台
LASCAD——個人計算機上的光學平台
LASCAD提供複雜了的工程工具,並特別努力改進了這些工具的舒適操作功能。圖一所示程式的圖形用戶接口可以被看作個人計算機上的光學平台。您可以進行雷射共鳴器的直觀設計。這樣，LASCAD可以幫助用戶在實驗室和車間處理實驗結果，不用您浪費寶貴的時間來學習複雜的操作指南。
·選單上提供了有限元分析，ABCD代碼和波動光學代碼，以及雷射穩定性與效率的計算。
雷射工程工具
LASCAD——雷射工程工具
有限元分析（FEA）是用來計算光學器件的溫度分布、變形、受力，主要依靠材料的特性和散熱幾何學。有限元分析是一種解決諸如熱傳導問題等工程物理上的偏微分方程的很知名的方法。儘管它在其它工程學科中是不可缺少的並獲得了很大的。套用成功，但他在光學技術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套用到雷射腔體設計，LASCAD提供了一些重要裝置的初步有限元設計模型，例如底端和邊的泵浦棒、板層、薄盤雷射器等。
為了滿足光學仿真的需要，LASCAD的有限元分析編碼作了特別的改進。它運用自動的格線運算法則來生成半無序的柵格。這意味著在晶體的內部有規則而等距的柵格結構對於使用有限元分析從光學編碼中得到分析結果是很有價值的：
BPM編碼考慮到了光照結束或光學組件有限的橫向擴展的衍射效應。局部反射率有變化的鏡體也被考慮在內。
BPM編碼的另一個重要的特徵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增益用與ABCD矩陣編碼相類似的方式計算出來。並使用了由BPM編碼獲得的模式形態。
分析工具
LASCAD3.5新版本提供了一個新的分析工具，既動態多模分析(DMA)。它主要用於對雷射多模式和調Q進行操作。
DMA碼提供的重要新功能如下：
★對積極調Q雷射的一系列脈衝形狀可計算出功率與時間依賴的函式關係。
★對CW和調Q操作可計算傳輸模式的獨立功率輸出。
★對CW和調Q操作可計算光束質量的M平方因子。
★硬邊緣和高斯孔徑在光束質量上的影響。
★輸出反射鏡的超高斯反射曲線正在研發。高斯反射曲線目前已經可以使用了。
教學工具
LASCAD—教學工具
LASCAD的易於使用的和明確的用戶接口舉辦使它非常適合用於教育目的的學生，科學家或工程師
ABCD高斯光束傳播的原則，包括熱透鏡效應的互動研究
雷射輸出功率和光束質量可以計算為連續波和調Q運作
LASCAD模擬結果的獲得已經被法國奧賽德中心固體雷射器及套用小組（協會）證實
成果及展望
Bavarian 研究基金已經授權給LASCADTM做進一步的發展。這一計畫的主要目的是光動力學的仿真以及仿真結果的實驗驗證。為了這個目的LAS-CAD GmbH 正和德國的大學以及一些公司如ROFIN SINAR, LASOS, AZURA LASER, PHOTON ENERGY AWL進行合作。
德國的Kaiserslautern大學的Richard Wallenstein 教授的光學組織許多年一直用這個軟體進行組合晶體的光學分析與最最佳化。一系列的測量開展開來，它們認真的測定出光學的參數，並驗證了高級別的仿真結果。(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，研究，教學等廣泛領域的使用。
為了把仿真模型和物理系統的測量結果進行比較，LAS-CAD GmbH 和WaveFront Sciences, Albuquerque NM, USA正在合作使得數據在LASCADTM和WaveFront Sciences的全光學分析系統（CLASTM-2D）之間的傳輸容易可行。這兩個光學工具的結合給光學工程師提供了他們進行仿真，建模和驗證他們所設計的結果的一切工具。
