ansys模擬激光的案例
Ansys Zemax | 在OpticStudio中模擬高階激光光束
在這種條件下，應該使用高斯束腰選項來模擬光束模式。
ANSYS高斯脈沖激光光源溫度場模擬APDL ￥100
以下為中間過程中的溫度場
本實例介紹在一個高斯脈沖激光光源溫度場的模擬，包含了脈沖激光的apdl程序，高斯光源的APDL程序，以及隨溫度變化的材料參數設置，apdl程序為參數化建模，只需修改相應的數據，即可更換模型參數。
下層基板：長1000微米，寬300微米，高300微米;上層板材：長1000微米，寬300微米，厚30微米。
激光照射上層板材，由寬度方向的中點進入，沿長度方向直線掃描一道，到另一邊中點結束
激光為普通高斯光源，形式為脈沖激光，如圖3，其中激光頻率=1/TCycle, 占空比=TPulse/TCycle
在模擬的過程中要實現激光功率，掃描速度，激光頻率和占空比的可變。求得上層板材中心位置溫度隨時間的變化曲線
1. 溫度場只考慮傳熱，不考慮對流以及輻射，環境溫度為室溫25攝氏度。
2. 材料的各項參數不是固定參數，而是隨溫度變化的參數。
激光參數：
光斑直徑：100微米
激光功率：200W
掃描速率v=800mm/s
占空比ra=0.5
激光頻率f=20000Hz
展開 ansys激光熔覆溫度場模擬 ￥150
激光單道熔覆文件
Ansys Zemax 在OpticStudio中模擬高階激光光束
在這種條件下，應該使用高斯束腰選項來模擬光束模式。
武漢宇熠科技是 ANSYS 全線產品中國區官方指定代理商，提供 Ansys Zemax、Ansys Lumerical、Ansys Speos 等軟件產品的培訓、銷售、技術支持、二次開發、解決方案及這些軟件相關全方位定制服務。
銷售熱線：027-87878386
咨詢郵箱：market@ueotek.com
添加工作人員
【Ansys線上直播回看】“聚焦激光”——采用Ansys Lumerical進行邊緣發射半導體激光器
『點擊觀看直播回放』
本次網絡研討會中展示如何使用Ansys Lumerical的INTERCONNECT工具中行波激光模型（TWLM）來仿真Fabry-Perot、DFB、DBR等邊射型激光器以及半導體光放大器 （SOA），還會說明增益、電荷傳輸、光傳播等參數如何使用物理仿真來模擬，并將之導入光路上的緊湊模型來描述整個激光器件。重點介紹Ansys Lumerical仿真激光用的TWLM以及MQW工具，并示范如何使用Ansys Lumerical的FDE/MODE與MQW來計算光的傳播與增益特性。
此次網絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄播內容，供大家回看學習。
▼▼▼“更多Ansys近期專題研討會” - 歡迎掃碼報名參加！
『或點擊此處進入報名通道』
展開 RP Fiber Power 光纖激光器及激光器設計軟件—多模光纖內光束的特性(模式分布的模擬)
該程序模擬了幾種導波模式下光纖內光束的傳輸特性。采用高斯光束入射，可與纖芯偏移，也可相對光纖軸向傾斜入射。此程序計算了所有模式的振幅分布，也可有效計算光纖輸出端的強度分布。除各輸出模式功率的計算之外，也可獲得以下圖形：
圖1為各導波模式的功率與入射光束位置的關系。
圖2為個導波模式的功率與光束斜入射角的關系。
圖3為給定光束偏移量下輸出光束的強度分布。
圖4為給定光束斜入射角下輸出光束的強度分布。
報名 | “聚焦激光”——采用Ansys Lumerical進行邊緣發射半導體激光器仿真
在本次網絡研討會中，將展示如何使用Ansys Lumerical的INTERCONNECT工具中行波激光模型（TWLM）來仿真Fabry-Perot、DFB、DBR等邊射型激光器以及半導體光放大器 （SOA），還會說明增益、電荷傳輸、光傳播等參數如何使用物理仿真來模擬，并將之導入光路上的緊湊模型來描述整個激光器件。研討會將重點介紹Ansys Lumerical仿真激光用的TWLM以及MQW工具，并示范如何使用Ansys Lumerical的FDE/MODE與MQW來計算光的傳播與增益特性，介紹如何將物理仿真或實驗量測的結果導入TWLM來表征包含量子井增益的波導，并進行增益與激光器設計。無論您是從事電路集成的系統設計人員還是從事分立元件的激光器設計人員，本次研討會都將幫助您學習如何進行激光器的設計。歡迎報名！
展開 粉末床激光3d打印模擬 增材制造slm模擬教學 ￥100
粉末床激光3d打印模擬 增材制造slm模擬教學
報名 | “聚焦激光”——采用Ansys Lumerical進行邊緣發射半導體激光器仿真
在本次網絡研討會中，將展示如何使用Ansys Lumerical的INTERCONNECT工具中行波激光模型（TWLM）來仿真Fabry-Perot、DFB、DBR等邊射型激光器以及半導體光放大器 （SOA），還會說明增益、電荷傳輸、光傳播等參數如何使用物理仿真來模擬，并將之導入光路上的緊湊模型來描述整個激光器件。研討會將重點介紹Ansys Lumerical仿真激光用的TWLM以及MQW工具，并示范如何使用Ansys Lumerical的FDE/MODE與MQW來計算光的傳播與增益特性，介紹如何將物理仿真或實驗量測的結果導入TWLM來表征包含量子井增益的波導，并進行增益與激光器設計。無論您是從事電路集成的系統設計人員還是從事分立元件的激光器設計人員，本次研討會都將幫助您學習如何進行激光器的設計。歡迎報名！
展開 激光焊模擬-熱源模型+附：ABAQUS與MSC.Marc焊接模擬的簡要對比
<p>近期將在技術鄰推出激光焊接的有限元模擬視頻教程，歡迎關注！</p><p>激光焊接的焊縫形貌為窄而深的“釘子狀”，通常使用復合熱源來實現，因此一般需要進行子程序開發。</p><p>下面對MSC.Marc和ABAQUS的激光焊接模擬進行簡要介紹：</p><ol><li>MSC.Marc：作為大型通用有限元軟件，在焊接模擬方面獨樹一幟，在很早的版本中就添加了焊接模塊（注意，非插件！！），提供了高斯面、雙橢球等常用焊接熱源，在設置焊接路徑和焊縫填充的設置上非常方便，其中焊縫填充過程提供了生死單元法和靜態單元法兩種方案。Marc從2016版開始，添加了柱狀熱源，將其與高斯面熱源復合，可作為激光焊的熱源模型。但是該熱源的熱流密度在厚度方向上是均勻的（沒有衰減），這與實際情況不符。常用的高斯面熱源與高斯旋轉體熱源復合而成的激光焊熱源模型，仍然需要子程序開發。</li><li>ABAQUS：同樣作為大型通用有限元軟件，與Marc同出一家，用戶眾多。在激光焊接模擬，甚至普通的焊接模擬方面，都需要子程序二次開發來實現。6.14版本時代，abaqus推出過一款插件AWI，功能還算不錯，但無奈ABAQUS求解器不支持逐漸激活，導致每焊接一步，就要建立1個（或2~3個）step，對于焊縫較多的仿真，很不方便；另外，該插件不支持選擇熱源模型，只能將焊縫單元設置為某一溫度（比如熔點）。從2016版開始，ABAQUS求解器支持了逐漸激活（EPA，ELELMENT PROGRESSIVE ACTIVATION），以實現經典應用場景：焊接與3D打印；但熱源模型和逐漸激活全都需要子程序開發，本人對新版本探索了一段時間，仍然覺得非常懵逼。
展開 FRED應用：激光二極管的模擬
這種激光模型也對相干光傳輸更精確的模擬進行了Gabor合成。
圖4.簡易激光半導體光束規格
例4.M平方激光束
“M平方激光束”光源類型基于其M2因子模擬一個激光，，也被稱為光束質量或光束傳播因子。M2最小的可能值是1，這會指定一個高斯TEM00光束。M2的更大值表明在光束中高階模的混合。為了確定在FRED中創建的M2光束的模式組成，在樹上右鍵點擊源“detail report”，然后選擇Detailed Analysis。
圖5.左：簡易的M平方激光光束規格。右：指定的M2激光光源中的模式分布。
混合模，高階模
當一個激光不具備足夠的空間濾波時（限制孔徑大于最低階模式半徑），多模光束就會產生。因此，多重模式在激光諧振腔中產生。為了模擬一個具有特定模式分布的激光，多個光源可以分配給每個TEM模式。這需要Detailed Optical Source類型來創建這一模式，首先通過選擇光源位置的一個六邊形或網格平面來建立，然后設置高斯切趾。切趾允許的規格有：x和y的半寬、橫向偏移、模式數目（m, n）和模式類型（Hermite, Laguerre, Laguerre Cosine, Laguerre Sine）。幾個TEM模式的輻照度分布如圖6所示。混合模的例子如圖7所示。
圖6.在FRED中模擬的不同高斯TEM模的輻照度分布
圖7.由TEM0,0, TEM2,1和 TEM2,3模組成的混合模的輻照度分布，功率分配為[1:0.5:0.25]。TEM2,1和TEM2,3模也有輕微的軸向偏移。
展開 
FRED應用：激光二極管的模擬
這種激光模型也對相干光傳輸更精確的模擬進行了Gabor合成。
圖4.簡易激光半導體光束規格
例4.M平方激光束
“M平方激光束”光源類型基于其M2因子模擬一個激光，，也被稱為光束質量或光束傳播因子。M2最小的可能值是1，這會指定一個高斯TEM00光束。M2的更大值表明在光束中高階模的混合。為了確定在FRED中創建的M2光束的模式組成，在樹上右鍵點擊源“detail report”，然后選擇Detailed Analysis。
圖5.左：簡易的M平方激光光束規格。右：指定的M2激光光源中的模式分布。
混合模，高階模
當一個激光不具備足夠的空間濾波時（限制孔徑大于最低階模式半徑），多模光束就會產生。因此，多重模式在激光諧振腔中產生。為了模擬一個具有特定模式分布的激光，多個光源可以分配給每個TEM模式。這需要Detailed Optical Source類型來創建這一模式，首先通過選擇光源位置的一個六邊形或網格平面來建立，然后設置高斯切趾。切趾允許的規格有：x和y的半寬、橫向偏移、模式數目（m, n）和模式類型（Hermite, Laguerre, Laguerre Cosine, Laguerre Sine）。幾個TEM模式的輻照度分布如圖6所示。混合模的例子如圖7所示。
圖6.在FRED中模擬的不同高斯TEM模的輻照度分布
圖7.由TEM0,0, TEM2,1和 TEM2,3模組成的混合模的輻照度分布，功率分配為[1:0.5:0.25]。TEM2,1和TEM2,3模也有輕微的軸向偏移。
展開 RP 系列 | 無效的激光模擬
激光中會發生多種現象，可以使用合適的軟件很好地模擬這些現象。但是，在某些情況下，很難獲得正確的結果。甚至簡單的仿真方法也無法提供不切實際的結果。在這里，我們舉一個例子說明這種情況。有人要求我們為燈泵浦高能激光器的脈沖動力學建立仿真。乍一看，這看起來非常簡單。但是，很快就會意識到了一個巨大的困難。
復雜模式動態
為了有效地提取高能量，激光晶體中的光束面積必須相當大。另一方面，為了獲得短脈沖，激光諧振器需要很短。在那種情況下，不可能設計出具有高光束質量的激光器：晶體中的諧振器模式尺寸必須遠遠小于晶體的橫向尺寸，這樣您就可以在許多橫向諧振器模式下運行。現在，您可能不太在乎光束質量，為什么該細節對于動力學仿真如此重要？
問題的第一部分是橫向模式與晶體的泵浦區域具有不同的重疊，因此也具有不同的激光增益。在我們的案例中，這個細節尤為重要，因為我們正在研究一種自由運行的激光器，該激光器在每個諧振器往返凈增益稍微為正時就開始生成脈沖。在某些模式下可能滿足該條件，但在另一些模式下則無法滿足；通常，一些模式將開始獲得增加的功率，但是由于獲得的增益不同，其增長率也將大大不同。
接下來是下一個問題：我們將主要通過那些強模式獲得增益飽和，而飽和度主要影響那些模式本身，并且僅在較小程度上影響其他模式，這些模式具有明顯不同的橫向強度分布。因此，原始激光模式的功率增長將下降，而其他激光模式將逐漸獲得更多功率。總的來說，我們得到了許多模式的復雜相互作用，部分競爭著激光增益。這些復雜的動力學特性還將影響所有模式下總光功率的變化。
簡化的模型無法正確描述激光器的實際行為，在極端（但經常使用）的情況下，該模型僅具有單個動力學變量來激發晶體中的激光活性離子，而腔內光功率為第二個動態變量。
較復雜的模型可以提供幫助嗎？
展開 LAMMPS模擬激光 ￥3000
論文題目：Understanding femtosecond laser internal scribing of diamond by atomic simulation: Phase transition, structure and property
期刊類型：工程技術類1區，Carbon
很多想做分子動力學模擬激光燒蝕的同學無從下手，幾何沒有現成的例子，即使有例子也不知道如何操作。
這里就有一個現成的激光燒蝕的分子動力學（LAMMPS）例子，可以完美解決你的問題。
作者用LAMMPS模擬了飛秒激光燒蝕金剛石的過程，利用分子動力學詳細解釋了激光與材料的相互作用的過程，因為具有很好的創新性和難度，所以發表carbon一篇。
這里作者有償將源代碼釋放出來，供大家學習和使用，學了此代碼之后，至少發表一篇SCI二區TOP應該是沒問題的。
展開 三相流、水平集模擬激光燒蝕 ￥3000
模型主要采用了流體傳熱、層流、水平集模塊，多物理場為：水平集和非等溫流動
圖 1 加載激光后的燒蝕效果以及溫度分布
圖2 加載激光過程中的反沖氣體的流速以及流向分布
圖3 相變過程中的壓力分布
圖4 燒蝕最后，利用水平集值表示的形貌變化
