LASCAD-激光諧振腔設(shè)計(jì)軟件的案例
[LASCAD] 如何計(jì)算一個(gè)側(cè)面泵浦棒的簡單激光器諧振腔的熱透鏡效應(yīng)
LASCAD3.6是第一個(gè)商業(yè)化的在三能級激光系統(tǒng)計(jì)算激光輸出功率時(shí)考慮全三維溫度分布的程序。
因?yàn)楸∑?em>激光器經(jīng)常考慮多模運(yùn)算，因此在圖8中我們勾選了“Multimode Operation”。為了限制模式結(jié)構(gòu)的半徑，我們也勾選“Account for Apertures”工具箱。孔徑大小在“Parameters Field ”窗口的“Apertures”中定義，與泵spot的半徑近似相等。
選擇“Plot single point”，點(diǎn)選“Apply &plot”，計(jì)算500W吸收泵浦功率的激光輸出功率。
選擇性地，你可以選擇“Plot curve with ……grid points” ，采用預(yù)定義的20個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)。這個(gè)計(jì)算會(huì)耗一定時(shí)間。后一個(gè)案例中，在定義X方向和Y方向的最小和最大的吸收泵浦功率分別為300W和500W。這個(gè)計(jì)算*臨界值和斜度效率，如圖8所示。
在“Laser Power Output” 窗口中選擇“Help-GUI”，或者參考LASCAD手冊里的額外信息。
“Total incident pump power”是從二極管聚集到棒上的總功率。
“Inner radius of flow tube”和“Outer radius of flow tube”分別是液流管道的內(nèi)半徑和外半徑。如果你的模型里沒有液流管道，將外徑和內(nèi)徑設(shè)置得很接近，并將液流管道的折射率設(shè)成和液體的折射率一樣。
“Radius of cylindrical reflector”是圓柱反射腔的半徑，圓柱反射腔用來將第一次通過棒的泵浦光再反射回棒里面。
“Distance of reflector from rod axis”不一定要和反射腔的半徑完全一致，例如反射腔可以是平面的，當(dāng)然在大部分情況下是相同的。
展開 RP 系列激光分析設(shè)計(jì)軟件 | 非穩(wěn)諧振腔
雖然輸出的光束輪廓在近場有一個(gè)小孔，但光束發(fā)散度很小，對于一些非常高功率的激光器，這種諧振腔的光束質(zhì)量至少比穩(wěn)定諧振腔的光束質(zhì)量要高，特別是在可以容忍較大的衍射損耗的情況下，這樣可以使小孔變得相對較小。
圖1:側(cè)邊反射鏡輸出耦合的非穩(wěn)態(tài)激光諧振腔。
在其他情況下，使用反射鏡面(圖2，例如，帶有橢圓孔的傾斜反射鏡)，它從循環(huán)的內(nèi)腔光束中“刮走”部分光。
圖2:在鏡面輸出耦合的不穩(wěn)定激光諧振腔。
另一種可能性是使用可變反射率鏡，其中反射率隨著到光束軸的距離的增加而減小——通常根據(jù)高斯或超高斯函數(shù)。這種方法可以避免在近場輸出光束輪廓中出現(xiàn)其他典型的環(huán)形結(jié)構(gòu)，并且通常適合于獲得相當(dāng)高的光束質(zhì)量。
在某些情況下，諧振腔在一個(gè)方向上是穩(wěn)定的，而在另一個(gè)方向上是不穩(wěn)定的。這種混合諧振腔有時(shí)用于光束高度橢圓形的情況。
在大多數(shù)情況下，不穩(wěn)定諧振腔比穩(wěn)定諧振腔更難分析和優(yōu)化。對于穩(wěn)定的諧振腔，ABCD矩陣算法允許人們以相對簡單的方式計(jì)算各種模式特性，但為了分析不穩(wěn)定的諧振腔模式，人們通常需要數(shù)值光束傳輸。除了合適的軟件外，了解各種復(fù)雜的光學(xué)概念，包括往返放大倍率M和菲涅爾數(shù)NF 等術(shù)語，可能會(huì)有所幫助。
不穩(wěn)定激光諧振腔的優(yōu)點(diǎn)和局限性
雖然大多數(shù)激光諧振腔被設(shè)計(jì)為穩(wěn)定諧振腔，但不穩(wěn)定諧振腔在某些情況下具有顯著的優(yōu)勢。特別是，它們可以幫助生成激光束非常高光功率并且仍然相對較高光束質(zhì)量。在這種情況下穩(wěn)定諧振腔的一個(gè)常見問題是諧振腔模無法實(shí)現(xiàn)，或者這種模式對以下干擾非常敏感熱透鏡化或者角誤差。然而，不穩(wěn)定諧振腔可以具有非常大的基模，與所有高階模式相比具有顯著的凈增益優(yōu)勢，并且沒有過度的靈敏度。
雖然大多數(shù)激光諧振腔被設(shè)計(jì)為穩(wěn)定諧振腔，但是在某些情況下，不穩(wěn)定諧振腔可以有很大的優(yōu)勢。
展開 光纖激光器設(shè)計(jì)軟件 | RP Fiber Power 仿真環(huán)形腔光纖激光器模型
今天講講在 RP Fiber Power 里面仿真環(huán)形腔光纖激光器。首先，RP Fiber Power 里面有單位的定義和光譜數(shù)據(jù)的集合文件（根據(jù)需求也可以自定義），我們可以直接調(diào)用；然后，定義光纖的結(jié)構(gòu)，信道等基本參數(shù)和模型的搭建；最后，使用自帶的函數(shù)和命令，顯示想要輸出的數(shù)值結(jié)果和圖形輸出。下圖顯示了環(huán)形腔摻Y(jié)b光纖激光器的模擬結(jié)果。
（1）光纖中不同位置處的功率分布情況
（2）輸出功率隨輸入功率變化情況
（3）不同光纖長度下的功率分布情況
（4）徑向函數(shù)圖
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RP 系列 激光分析設(shè)計(jì)軟件
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