2022年固体激光器腔体设计方案软件ASLD功能介绍.docx

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1、精品学习资源ASLD功能介绍1 热透镜分析1.1 小泵浦源的网格细化在某些激光器中，泵浦光源的光束尺寸相对于激光晶体而言特别小；在对这样结构的系统进行模拟分析时需要使用到局部自适应的网格划分方法来精确反映系统参数；或者通过加大整体的网格数量来进行模拟运算，但是这样的方法不仅需要更多的运算时快速有限元分析 FEA）ASLD 借鉴并使用了有限元分析的现代概念和算法；其中包含初始分析的运算方法和半粗化多重网格算法；初始分析及其相对应使用的算法能够保证ASLD在系统包含实时动态 FEA 仿真并且包含大量的有限元时依旧能够快速运算出仿真结果；半粗化多重网格算法能够保证 ASLD在对包含超长激光晶体的系统

2、仿真任务中更快的运算出所需的结果；间，而且运算结果的精确性也很难保证； ASLD 所使用的是第一种方法，在激光晶体的中心部分加入一个进行更精细划分的网格区域来精确包含模拟小泵浦源的激光系统；1.2欢迎下载精品学习资源1.3 实时动态热透镜效应分析实时动态热透镜效应分析在对包含闪光灯泵浦和脉冲泵浦的激光器进行仿真时具有明显的优势；该功能能够仿真出闪光灯泵浦光源每次打开和关闭的过程中晶体内部的温度和结构变化以及使用脉冲泵浦时不同的脉冲周期对系统的影响；1.4 FEA边界条件ASLD包含的图形化用户界面能够帮忙用户快速的设置FEA分析的边界条件该功能答应用户对激光晶体进行多个部分的划分并设置相应的条

3、件；例如下图中所展现的就是利用该功能对激光晶体进行不同部分的冷却设置界面；1.5 自动抛物线拟合在进行高斯模式分析的过程中通常需要对结构和温度数据进行多次抛物线拟合；通常这样的工作需要设计人员手工完成，该逆过程较为繁琐也简洁出错；在ASLD中我们供应了针对结构和温度数据进行自动拟合的功能，该功能简便易用，并且能够在实时动态有限元分析过程中起到重要的作用；欢迎下载精品学习资源2 动态模式分析2.1 可饱和吸取体 Q 开关在设计小型或紧凑型被动Q 开关激光器时常常会用到Cr4+掺杂的可饱和吸取体； ASLD能够对包含该类型Q 开关，使用脉冲泵浦的系统进行仿真；2.2 高功率激光器的超高斯模式分析A

4、SLD供应超高斯模式的基本结构分析，能够仿真得到高功率激光器的输出功率和光束质量；下图展现了输入功率2600W ，脉冲能量 0.1066J 的激光器仿真设置图；欢迎下载精品学习资源2.3 精确的连续波长输出功率运算在运算连续波长输出功率时一般需要引入一个时间相关的速率方程，该运算过程特别耗费时间；而 ASLD供应了一种快速算法，能够在得到准且结果的同季节约大量的时间；2.4 腔内倍频我们在最新的 ASLD版本中加入了倍频晶体的模拟；该功能答应用户对KTP等晶体产生的二次谐波 SHG）进行分析； ASLD能够分析激光腔体内部二次谐波产生的激光光束能量；欢迎下载精品学习资源3 泵浦源3.1 光线追

5、迹泵浦光谱激光器泵浦光源为一系列波长组成的光谱；通常情形下，由于激光晶体对某种特定波长有较高的吸取尖峰，所以为了得到更精确的结果需要在仿真的过程中考虑到泵浦光源的光谱分布； ASLD包含的模块能够仿真泵浦光源的光谱特性；ASLD 包含的光线追迹模块能够对谐振腔泵浦光源结构进行仿真；该功能通过使用对随机光线追迹的相关算法来仿真段面泵浦和侧面泵浦的结构；并且能够对二极管堆栈或其他条件形式的结构进行仿真；其中仍包含参数分析功能，来讨论泵浦波长的偏移和系统输出功率间的关系；3.23.3 脉冲泵浦激光器泵浦光一般情形下并不是连续的；例如闪光灯泵浦激光器的泵浦光源会随着时间不断的开关以得到脉冲激光输出；在

6、这样的情形下，激光晶体的热效应需要利用实时动态有限元分析来仿真；ASLD答应用户利用扩展文件来对泵浦光的开光状况进行定义；欢迎下载精品学习资源4 参数分析ASLD 内置参数分析工具；该工具能够帮忙工程师对激光器的效率进行优化分析；参数分析功能能够对某一系统参数进行多次仿真，完成之后将多次仿真的结果在二维视图中表示出来；目前ASLD包含以下三个行参数分析工具：a) 输入泵浦功率b) 输出镜反射率c) 泵浦光谱波长偏移4.1 参数分析：输入泵浦功率输入泵浦功率的提高会对激光器稳固性、输出功率、光束质量造成影响；ASLD 能够对该参数进行仿真并以2D 图的形式展现出来；欢迎下载精品学习资源4.2 参

7、数分析：输出镜反射率通过优化输出耦合镜的反射率来得到系统的最大输出功率；4.3 参数分析：泵浦光谱波长偏移泵浦光源波长偏移会影响系统温度；ASLD能够仿真波长偏移对系统稳固性、输出功率以及其它参数的影响；5 材料数据ASLD 包含激光晶体的材料数据；并且用户可以依据自己的需求随时添加新的材料；本软件所供应的图形化用户界面能够答应用户通过简洁点击鼠标来添加新的材料；例如， 激光晶体材料的特性受掺杂浓度的影响对泵浦光的吸取效率，最大掺杂浓度，自发衰变率， ） ASLD能够在用户转变掺杂浓度后自动运算其它相关参数；欢迎下载精品学习资源6 简洁友好的图形化用户界面ASLD 使用了特殊的面对对象编程概念，利用特别的软件将全部的算法和功能封装在一个完整的软件中；从而使ASLD 相对于其它激光器设计软件更加界面友好，更加高效和易于使用；当然，在保证上述优点的同时，ASLD 依旧能够保证用户在图形化界面内快速的转变需要仿真的激光谐振腔的各种参数；欢迎下载精品学习资源7 将来会加入的功能我们拥有强大的研发团队，能够对ASLD 供应优秀的技术支持；以下是目前我们正在努力为 ASLD加入的功能；a) 包含应力分析和镜像偏振等特性的热透镜效应分析b) 使用 4X4 矩阵的偏心分析c) 额外的输入参数分析工具客户需求）d) 多级放大模拟e) 非稳腔的有限元分析；欢迎下载