激光仿真軟件的案例
線上研討會 | ASLD 固體激光器設(shè)計及仿真軟件介紹
ASLD 固體激光器設(shè)計及仿真軟件
ASLD 激光仿真軟件的設(shè)計和實現(xiàn)采用了最先進的編程技術(shù)。用于激光仿真的算法已為物理效應(yīng)的精確建模而專門制定并快速執(zhí)行。它們是通過深入研究發(fā)展起來的，并在許多專業(yè)期刊和會議上發(fā)表過。
ASLD 基于激光器件建模的最新數(shù)學(xué)算法進行仿真。ASLD 為固態(tài)激光器的發(fā)展挑戰(zhàn)提供量身定制的解決方案，并使用專門開發(fā)的數(shù)字工具。這些可選擇性地用于優(yōu)化激光器和滿足非常獨特的標準和公差。
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我們將通過此次線上研討會，和大家一起學(xué)習(xí) ASLD 的軟件概述和用戶界面，并進行相關(guān)的案例演示。
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【光學(xué)軟件推薦】 ASLD 高級固體激光器設(shè)計及仿真軟件
ASLD 激光仿真軟件的設(shè)計和實現(xiàn)采用了最先進的編程技術(shù)。用于激光仿真的算法已為物理效應(yīng)的精確建模而專門制定并快速執(zhí)行。它們是通過深入研究發(fā)展起來的，并在許多專業(yè)期刊和會議上發(fā)表過。
ASLD 基于激光器件建模的最新數(shù)學(xué)算法進行仿真。ASLD 為固態(tài)激光器的發(fā)展挑戰(zhàn)提供量身定制的解決方案，并使用專門開發(fā)的數(shù)字工具。這些可選擇性地用于優(yōu)化激光器和滿足非常獨特的標準和公差。
ASLD 可用于模擬以下分析：
? 多能級固體激光諧振腔和放大器的設(shè)計與仿真
? 各種材料如Nd:YAG、Yb:YAG、Er:YAG、Er:glass 或 Tm,Ho:YA 等。
? 計算輸出功率、光束質(zhì)量、脈寬和重復(fù)頻率
? 穩(wěn)定性分析(偏振依賴)
? 高階和低階激光模式的動態(tài)多模分析
? 機械應(yīng)變、應(yīng)力和雙折射的精確計算
? 多晶體諧振腔
? 基于可飽和吸收體Cr:YAG 的主動和被動Q 開關(guān)激光器
? 基于SESAM 的脈沖激光器
? 高功率激光器，如不同形狀的薄圓盤(平板)激光器
? 用于放大器的光束傳播方法
? 固體激光器多程激光放大
? 超短啁啾脈沖放大
? 克爾透鏡和增益波導(dǎo)效應(yīng)
? 偏振效應(yīng)
? 熱透鏡效應(yīng)，波前畸變
? 二次諧波
? 泵浦設(shè)計(泵浦光譜，泵浦幾何形狀，脈沖泵浦等)
? 高功率激光器的超高斯模式分析
? 多晶體諧振腔
? 參數(shù)分析
? 對泵浦光的光線追跡
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ASLD 級固體激光器設(shè)計及仿真軟件
軟件簡介
ASLD 激光仿真軟件的設(shè)計和實現(xiàn)采用了最先進的編程技術(shù)。用于激光仿真的算法已為物理效應(yīng)的精確建模而專門制定并快速執(zhí)行。它們是通過深入研究發(fā)展起來的，并在許多專業(yè)期刊和會議上發(fā)表過。
ASLD 基于激光器件建模的最新數(shù)學(xué)算法進行仿真。ASLD 為固態(tài)激光器的發(fā)展挑戰(zhàn)提供量身定制的解決方案，并使用專門開發(fā)的數(shù)字工具。這些可選擇性地用于優(yōu)化激光器和滿足非常獨特的標準和公差。
ASLD 可用于模擬以下分析：
? 多能級固體激光諧振腔和放大器的設(shè)計與仿真
? 各種材料如Nd:YAG、Yb:YAG、Er:YAG、Er:glass 或 Tm,Ho:YA 等。
? 計算輸出功率、光束質(zhì)量、脈寬和重復(fù)頻率
? 穩(wěn)定性分析(偏振依賴)
? 高階和低階激光模式的動態(tài)多模分析
? 機械應(yīng)變、應(yīng)力和雙折射的精確計算
? 多晶體諧振腔
? 基于可飽和吸收體Cr:YAG 的主動和被動Q 開關(guān)激光器
? 基于SESAM 的脈沖激光器
? 高功率激光器，如不同形狀的薄圓盤(平板)激光器
? 用于放大器的光束傳播方法
? 固體激光器多程激光放大
? 超短啁啾脈沖放大
? 克爾透鏡和增益波導(dǎo)效應(yīng)
? 偏振效應(yīng)
? 熱透鏡效應(yīng)，波前畸變
? 二次諧波
? 泵浦設(shè)計(泵浦光譜，泵浦幾何形狀，脈沖泵浦等)
? 高功率激光器的超高斯模式分析
? 多晶體諧振腔
? 參數(shù)分析
? 對泵浦光的光線追跡
功能描述
熱分析與結(jié)構(gòu)分析
為了計算熱透鏡效應(yīng)，需要對激光晶體進行熱分析和結(jié)構(gòu)分析。
友好的圖形用戶界面(GUI)可以靈活設(shè)計激光晶體幾何形狀，如板條、斜面、圓柱體和錐體，以及各種類型的冷卻。
ASLD 包含一個快速、高精度的三維有限元方法。
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ASLD 固體激光器設(shè)計及仿真軟件介紹 免費線上研討會
會議大綱：
1、ASLD 軟件概述
2、ASLD 用戶界面
3、案例演示 · 固體激光器設(shè)計 · 激光放大器設(shè)計 · 超短脈沖仿真
會議詳情 https://mp.weixin.qq.com/s/M7vKlfTI2mqd9gqSSxH6tw
RP Fiber Power 光纖激光器及激光器設(shè)計軟件—放大器的動態(tài)仿真
該模型采用RP Fiber Power 軟件對一定輸入功率下光纖放大器的動態(tài)仿真。
采用摻釔光纖放大器的簡單模型。對于光纖的起始點,設(shè)定具有一定泵浦與信號功率的穩(wěn)定狀態(tài)。然后設(shè)定超高斯型的信號脈沖,占有絕大部分能量。由于在放大期間,增益突然急劇下降,輸出脈沖的形狀本身存在畸變。
光纖激光器設(shè)計軟件 | 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
點擊查看軟件介紹：
RP 系列 激光分析設(shè)計軟件
展開 RP Fiber Power 光纖激光器及激光器設(shè)計軟件一腳本語言20 動態(tài)仿真
20 動態(tài)仿真
RP Fiber Power可以模擬有源光纖系統(tǒng)的時間演化。前面討論了一些基本問題和兩種不同的數(shù)值模型。下面介紹了如何用RP Fiber Power實現(xiàn)這些模型：
一、首先，我們需要確定光纖的初始狀態(tài)，即仿真開始時的電子激發(fā)。為此，我們通常首先用通常的方法計算穩(wěn)態(tài)粒子數(shù)。例如，考慮一個具有連續(xù)泵浦和低重復(fù)率的強信號脈沖放大的光纖放大器。在這種情況下，模擬一定泵浦功率但信號功率為零的穩(wěn)態(tài)情況。這同樣適用于調(diào)Q激光器：初始狀態(tài)可以作為無激光泵浦的穩(wěn)態(tài)。
當然，您也可以在另一個動態(tài)仿真之后進行動態(tài)仿真，從該仿真的最終狀態(tài)開始。
二、接下來，我們必須定義與時間相關(guān)的輸入功率。對于具有時間依賴性輸入的每個光信道，進行一個函數(shù)調(diào)用，如set_P_in_dyn(signal, 'P_s_in(t)')。這將為某些光信道的時間相關(guān)輸入功率分配一個表達式（此處為函數(shù)）。也可以直接輸入一個與時間相關(guān)的項；例如：set_P_in_dyn(ch, 'exp(-(t / 5e-9)^2)')。（稍后可以使用空字符串的調(diào)用來抑制對未來仿真的時間依賴性，并將輸入功率設(shè)置為0。）
三、 如果光纖端面的反射率也與時間有關(guān)（如調(diào)Q激光器中的情況），則可通過諸如set_R_dyn(signal, 'R1(t)','R2(t)')等函數(shù)調(diào)用來定義。這將為光纖兩端的時間相關(guān)反射率分配兩個先前定義的函數(shù)。
四、 諧振腔內(nèi)的時間依賴性局部損耗（光纖的左側(cè)和右側(cè)）可通過set_loss_int_dyn(signal, 'l1(t) ', 'l2(t) ')來定義。這將為這些損耗分配兩個時間相關(guān)函數(shù)（值介于0和1之間）。例如，該函數(shù)可用于模擬有源Q開關(guān)。
展開 基于COMSOL軟件的激光熔池仿真 ￥800
本案例基于COMSOL軟件模擬了激光掃描結(jié)構(gòu)表層并產(chǎn)生熔池的整個過程，仿真結(jié)果如圖所示：
感興趣的朋友可下載模型，歡迎交流
RP系列 激光分析設(shè)計軟件
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以上平臺持續(xù)更新中······
光學(xué)社區(qū) RP 系列激光軟件 專區(qū)：http://www.optzmx.com/forum-219-1.html
已舉辦的 RP 系列激光軟件在線講座
《光纖激光器仿真設(shè)計》在線講座
《連續(xù)光纖激光器和鎖模光纖激光器設(shè)計》在線講座
《固體激光器仿真設(shè)計》在線講座
《脈沖激光器設(shè)計》在線講座
《光纖激光器及器件設(shè)計》線上培訓(xùn)
視頻光盤（200元/套）
咨詢 RP Fiber Power學(xué)習(xí)資料光盤視頻，請點擊文末“閱讀原文”上墨光官網(wǎng)填寫相關(guān)信息，有機會可得半價優(yōu)惠。
光學(xué)軟件供應(yīng) 軟件定制開發(fā)
光學(xué)軟件培訓(xùn) 光學(xué)解決方案
光學(xué)儀器設(shè)備 光學(xué)鏡頭設(shè)計
高校輔助教學(xué)方案 BSDF測量
衍射光學(xué)元件設(shè)計開發(fā)
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展開 激光二極管應(yīng)用中光束難控？OAS軟件準直鏡仿真來助力
激光二極管準直鏡案例分析
簡介
激光二極管因發(fā)射面物理尺寸限制，輸出光束發(fā)散角較大，嚴重制約其在激光測距、光通信等需遠距離傳輸或精確聚焦場景的應(yīng)用。本項目旨在通過 OAS 光學(xué)軟件構(gòu)建仿真模型，設(shè)計一款適配 0.635μm 波長的準直鏡系統(tǒng)，將發(fā)散光束轉(zhuǎn)換為平行光束，核心指標為降低遠場發(fā)散角以提升光束準直性，為后續(xù)工業(yè)應(yīng)用提供光學(xué)設(shè)計依據(jù)。
案例設(shè)置與操作
光源構(gòu)建
采用點光源模擬激光二極管發(fā)光特性，在軟件光源庫中設(shè)定波長為 0.635μm，匹配可見光波段應(yīng)用場景。
核心元件配置
搭建包含準直透鏡與分束器的光學(xué)系統(tǒng)，準直透鏡選用 BK7 玻璃材料，基于光的折射原理設(shè)計曲面參數(shù)；分束器.content 表面賦予堆棧膜層，利用薄膜特性優(yōu)化光束分光與傳輸效率。
參數(shù)調(diào)整
開啟 Sobol 采樣隨機光線生成功能，設(shè)定多核運算模式加速追跡，通過導(dǎo)航窗口完成元件定位與參數(shù)關(guān)聯(lián)。
仿真分析與結(jié)果驗證
光束傳播特性
追跡結(jié)果顯示，原始發(fā)散光束經(jīng)準直透鏡折射后，通過分束器膜層調(diào)控，傳播方向趨于平行，光斑輪廓規(guī)整度顯著提升。
準直效果量化
軟件輸出的角度亮度分析圖表明，光束發(fā)散角較初始狀態(tài)大幅縮減，符合平行光傳輸?shù)暮诵男枨螅炞C了膜層設(shè)計與透鏡參數(shù)的合理性。
可靠性驗證
通過參數(shù)靈敏度分析功能，確認系統(tǒng)在元件公差范圍內(nèi)仍保持穩(wěn)定準直性能，為實物加工提供容錯依據(jù)。
展開 光纖激光器設(shè)計軟件 | RP Fiber Power仿真脈沖放大器模型
光纖激光器軟件設(shè)計
RP Fiber Power仿真脈沖放大器模型
講講脈沖放大器在 RP Fiber Power 中的演示結(jié)果。基于初始脈沖的基本性能包括脈寬、重頻等的定義，脈沖傳輸?shù)亩x，加上光纖的結(jié)構(gòu)和模型的搭建就可以簡單的模擬脈沖經(jīng)過光纖放大器傳輸?shù)慕Y(jié)果。復(fù)雜模型比如考慮多模，多摻雜系統(tǒng)，動態(tài)仿真等在此基礎(chǔ)上添加相關(guān)參數(shù)代碼即可。下圖顯示了拋物線型脈沖作為輸入信號光經(jīng)過摻Y(jié)b光纖激光器之后的結(jié)果圖。
（1）時間序列圖
（2）頻域圖
（3）強度分布
（4）光纖中不同位置處脈沖的輸出性能參數(shù)變化
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RP 系列 激光分析設(shè)計軟件
展開 
ANSYS與漢邦激光合作，金屬增材仿真軟件與硬件的完美結(jié)合
漢邦科技和ANSYS的合作，可以很好地把軟件硬件結(jié)合起來，讓軟件真正的仿真出金屬3D打印機打印出零件的性能，從而保證增材制造打印件的質(zhì)量和成功率，增材工藝仿真的完善，可以實現(xiàn)在制造前對打印工藝過程進行仿真計算，進而預(yù)測打印完成后的真實狀態(tài)并進行工藝優(yōu)化。
同時，ANSYS學(xué)術(shù)工程仿真軟件被廣泛應(yīng)用于全球數(shù)千所高校，用于幫助大學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)原理、幫助研究人員解決復(fù)雜工程難題以及幫助研究生為其碩士或博士論文提供數(shù)據(jù)。漢邦科技與ANSYS的聯(lián)合，有利于幫助院校開展相關(guān)科研項目，使參與操作的師生之間、學(xué)生之間對同一設(shè)備的設(shè)計和工藝進行更順暢的交流。
關(guān)于廣東漢邦激光科技：
廣東漢邦激光科技有限公司，總部位于美麗的中山市，專注金屬（SLM）3D打印裝備的 ，為客戶提高品質(zhì)、全方位的3D打印技術(shù)解決方案。
2007年創(chuàng)始團隊正式進入金屬3D打印行業(yè)，擁有十年裝備與應(yīng)用技術(shù)積累、沉淀。一直以來，我們不斷創(chuàng)新迭代金屬3D打印裝備、軟件與控制系統(tǒng)、工藝技術(shù)參數(shù)庫，獲得了技術(shù)專利、軟件著作權(quán)，凝聚了強大的合作專家資源，服務(wù)于航空航天、醫(yī)療齒科、骨科、模具、汽車、個性化定制、教育科研等領(lǐng)域，持續(xù)為客戶創(chuàng)造最大價值。
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RP 系列激光分析設(shè)計軟件 | 如何處理仿真中的熱透鏡效應(yīng)
在許多激光器或放大器設(shè)備中，熱透鏡起著重要的作用，因此應(yīng)該在數(shù)值模擬中加以考慮。
在本文中，我首先簡要描述了熱透鏡的來源，然后向您展示如何在我們的軟件中處理這種效應(yīng)。
什么是熱透鏡？
當激光增益介質(zhì)(例如激光晶體)被泵浦時，通常會產(chǎn)生一些熱量，這些熱量隨后需要通過熱傳導(dǎo)帶走。因此不可避免地會在增益介質(zhì)中形成溫度梯度。形成激光的熱透鏡效應(yīng)與以下物理機制相關(guān):
折射率與溫度相關(guān)。
晶體內(nèi)部的機械應(yīng)力也會改變折射率(光彈性效應(yīng))。
此外，機械應(yīng)力會導(dǎo)致端面凸出，使激光晶體具有透鏡的形狀。
在一般情況下，首先提到的影響因素往往是最主要的。下圖顯示了一般情況下數(shù)值計算的溫度曲線。
圖1:模擬端面泵浦Nd:YAG棒的橫向泵浦強度分布(紅色)和熱分布(藍色)。溫度分布僅在晶體中心附近近似為拋物線，因此光束半徑等于泵浦光束半徑的激光模式將產(chǎn)生一些像差。
諧振腔設(shè)計中的熱透鏡效應(yīng)
我們的諧振器設(shè)計軟件RP Resonator基于ABCD矩陣算法計算激光諧振腔的模式特性。(準確地說，它使用一種擴展矩陣(ABCDEF矩陣)來處理錯位影響，但這與我們的上下文無關(guān)。)
這里，只能處理拋物線形狀的透鏡效應(yīng)，即沒有球差的透鏡效應(yīng)。軟件可以很容易地定義熱透鏡效應(yīng)的分布，例如，激光晶體被定義為一個“棱鏡”，因此可以指定參數(shù)n2，它是折射率的徑向相關(guān)性的二階系數(shù):n(r)= n0-0.5n2r2 。 這個參數(shù)可以簡化為熱透鏡的屈光度除以晶體長度。 屈光度可以從別處得知，或者至少在簡化的情況下，可以用簡單的公式從耗散功率密度計算出。 一種常見的情況是提供一根至少在激光束體積內(nèi)被均勻泵浦的圓柱形棒。
原則上，也可以將具有一定屈光力的薄透鏡插入到激光晶體的左側(cè)或右側(cè)，或者當將激光晶體分成兩部分時，插入到激光晶體的中間。
展開 激光光束質(zhì)量評估遇瓶頸？OAS 軟件剪切干涉仿真來解決
剪切干涉的三維追跡圖
剪切干涉的探測器結(jié)果圖
總結(jié)
OAS 光學(xué)軟件通過精準的物理建模與高效的數(shù)值計算，成功復(fù)現(xiàn)了剪切干涉的完整物理過程，其仿真結(jié)果與理論分析高度吻合，驗證了軟件在干涉光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中的可靠性。該案例展示了數(shù)字化仿真技術(shù)在光學(xué)檢測領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，為相關(guān)技術(shù)研發(fā)提供了從概念設(shè)計到性能優(yōu)化的全流程解決方案。
