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GLAD波动光学仿真软件 |
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 什么是GLAD |
| GLAD在激光和物理光学的分析设计有它独到的地方，它几乎能对所有类型的激光做模块设计，或对物理光学系统做完整的端点-对-端点的分析处理，还囊括完整的绕射传输，详细的激光增益处理，和许多其他的激光及物理光学效应。
GLAD为Applied Optics Research(AOR)公司的产品，这家公司在激光模型，和物理光学等分析设计软件的开发，已有20年的经验。GLAD为唯一商业化的复杂物理光学设计工具软件，并且广泛的被应用到光学和激光的分析设计领域上，当前全球已有上百家的公司和国家实验室使用这套软件。
GLAD使用复数的振幅来描述波前，并能对光束的整个传输路径做绕射模型。几何光学描光对于图象用途的常规透镜设计已经足够，但是对于处理一般绕射，激光增益，非线性光学，同调和非同调交互作用，以及物理光学效应等等，则非GLAD无法处理。GLAD有两种等级，分别为：GLAD和GLAD Pro。 |
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| GLAD的应用领域 |
| GLAD具高度弹性，功能强大，和易学易用等特色。使用GLAD能对简单光学系统和高度复杂、多重激光结构做模块化，这个程序的设计目的是用来分析所有光束型态的追迹，和激光型态：囊括绕射，工作介质(active media)，孔径，透镜和镜子，以及像差。
在GLAD中光束的表现方式，为复数数值振幅的方形演算数组，这个复数是用来表现光束强度，和传输光束的电场相位计算结果，这是当前最广泛而且功能最强大的设计技术。一些功能较简单的方法，例如描光，高斯光束传输，ABCD方法，和旋转对称传输方法等等，无论在功率、精确度、或多样性等方面，都无法望其项背。
GLAD的输入方式为简单的文字指令语法，它能做初始参数的定义、光束数目、波长、和其他信息的输入。GLAD指令语法可用来定义光束传输的引发事件，与增益介质的交互做用，孔径的绕射，经过常规光学组件的折射或反射，或其他事件。
GLAD的指令语法也能提供使用者自定变量、副程序、回圈、方程序、以及其他高阶语言结构。 |
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| GLAD浏览 |
激光二极管案例是利用 FRED 来模拟出二极管输出、传递同调光、光纤耦合效率计算，这个系统包含了激光二极管光源、平行透镜、
双歪斜棱镜、聚焦透镜、光纤输入面。 |
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| GLAD的能力 |
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程序码架构： 32-Bit 、多线的快速向应，支持双 CPU
使用者界面： 会话式指令结构 、多重输出窗口 、简单文字指令语法
图形显示： 等相，剖面，极化，等高线图 、 Windows 支源 Postscript ， metafiles(*.wmf) 、 DOS 支源 Postscript ， HPGL ，和 HP Laser Jet
宏指令：
代数描述 、
指令有提供使用者自定变量 、
具有前置/后-处理界面
详细的文档：
GLAD理论说明、
GLAD指令说明、
GLAD示范手册、
补充示范手册
广泛的例子：
超过90个完整示范、
以各式各样的系统做详细说明 |
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| GLAD的特色 |
集成环境设计区(IDE)
简单或复杂多重激光光束追迹
同调和非同调交互作用
非线性激光增益模型
透镜和镜子：球面镜、圆环体或柱面镜
一般孔径型态
近场-和远场-绕射传输分析
稳态和非稳态共振腔模型
为共振腔设计提供的特殊功能
Seidel, Zernike, 和相位光栅像差分析
平滑乱数波前像差(smoothed random wavefront aberrations)
透镜和镜子数组
变量数组，可达1024x1024
方形数组和可分离的绕射理论
多重，独立的激光光束追迹传输
自动传输技术控制
增益报表
广域作标系统
任意的镜子位置及方位摆设
几何像差
允许高的Fresnel数值
Zonal自适应光学模块(Zonal adaptive optics model)
相位共轭(phase conjugation)
极化模型
部份同调模型
ABCD传输
光纤光学和3-D波导
二元光学(binary optics)和光栅
高数值孔径(NA)物镜的绕射矢量
M-平方的特征化
相位修正的优化
仿真退火优化(simulated annealing optimization) |
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| GLAD Pro增加的特色 |
非线性光学 ：
Raman放大，四光线混合(Four-wave mixing)、
倍频、
自聚焦效应(self-focusing effects)
激光效应 ：
变率方程增益(rate equation gain)、
激光启动和Q-switching
优化 ：
任意结构的至少平方优化(least squares optimization)、
使用者自定绩效函数(merit function)、
任何的系统参数都能进行优化
几何光学 ：
精密表面配合表面描光、
透镜组可被定义和分析
大气效应 ：
Kolmogorov扰动、
热致离焦(thermal blooming) |
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| 工作平台 |
| Windows 3.1, Windows 95, Windows NT Unix Workstations：Sun, HP700, Cray |
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| 注解 |
工作介质(active media)：这种介质可以生成受激发射
适应光学(adaptive optics)：现代激光技术能生成受绕射限制的光束，以发出高功率光束，但是在传输过程会遇到干扰，主要有三方面：1.光组形变；2.空气流动的不均匀性；3.空气受热(后两项为大气扰动范畴)。设法避免这些干扰的方法称为适应光学。
四光线混合(Four-wave mixing)或四光子混合(four-photon mixing)：1973年出现的一种应用多光子过程的可调谐激光，优点是可调谐的范围很广，从2.0~24.5 um。它的输入为两具可调谐的染料激光，混合过程在碱金属蒸气中进行。
自聚焦效应（self-focusing effects）：一种非线性光学现象，有许多物质在提高光强度后折射率随之提高，按几何光学，外缘光将向内偏，而且偏后光更加强向内偏，终于形成自聚焦现象。
自离焦效应或热致离焦(thermal blooming)：一种非线性光学现象，强光在非线性介质中所生热效应足以使其附近折射率变低 |
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