激光仿真的案例
ASLD 高級固體激光器設(shè)計及仿真軟件
【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(biāo)準(zhǔn)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
展開 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(biāo)準(zhǔn)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。
展開 ASLD 高級固體激光器設(shè)計及仿真軟件
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(biāo)準(zhǔn)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。
展開 報名 | “聚焦激光”——采用Ansys Lumerical進行邊緣發(fā)射半導(dǎo)體激光器仿真
在本次網(wǎng)絡(luò)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(dǎo)體光放大器 （SOA），還會說明增益、電荷傳輸、光傳播等參數(shù)如何使用物理仿真來模擬，并將之導(dǎo)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?qū)嶒灹繙y的結(jié)果導(dǎo)入TWLM來表征包含量子井增益的波導(dǎo)，并進行增益與激光器設(shè)計。無論您是從事電路集成的系統(tǒng)設(shè)計人員還是從事分立元件的激光器設(shè)計人員，本次研討會都將幫助您學(xué)習(xí)如何進行激光器的設(shè)計。歡迎報名！
展開 
報名 | “聚焦激光”——采用Ansys Lumerical進行邊緣發(fā)射半導(dǎo)體激光器仿真
在本次網(wǎng)絡(luò)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(dǎo)體光放大器 （SOA），還會說明增益、電荷傳輸、光傳播等參數(shù)如何使用物理仿真來模擬，并將之導(dǎo)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?qū)嶒灹繙y的結(jié)果導(dǎo)入TWLM來表征包含量子井增益的波導(dǎo)，并進行增益與激光器設(shè)計。無論您是從事電路集成的系統(tǒng)設(shè)計人員還是從事分立元件的激光器設(shè)計人員，本次研討會都將幫助您學(xué)習(xí)如何進行激光器的設(shè)計。歡迎報名！
展開 用COMSOL仿真激光在光纖中傳輸?shù)墓鉄嵝?yīng)問題
用COMSOL仿真激光在光纖中傳輸?shù)墓鉄嵝?yīng)問題
我想仿真激光在光纖中傳輸?shù)墓鉄嵝?yīng)，即激光在光纖中損耗轉(zhuǎn)化為熱量的現(xiàn)象。
我選用COMSOL 波動光學(xué)模塊和固體傳熱模塊，添加多物理場耦合，study設(shè)置為頻域-瞬態(tài)。
具體模型如下圖所示，光纖材料為silica，外層為air，上下端口設(shè)置為數(shù)值端口。
但是計算總是顯示不收斂，初步懷疑是邊界條件的問題，請問這種結(jié)構(gòu)該如何設(shè)置熱場的邊界條件？
謝謝！
從零搭建Comsol 5.6版本的激光超聲仿真模型
自己搭建的Comsol 5.6版本的激光超聲仿真模型，視頻內(nèi)容詳細，歡迎觀看。
激光超聲二維位移圖如下：
激光超聲表面波波形如下：
點擊下方↓↓↓課程鏈接進行觀看。
課程鏈接
基于光纖環(huán)形激光器的optisystem仿真及其傳感應(yīng)用
為了滿足高信噪比和窄3db帶寬的要求，光纖環(huán)形激光傳感器系統(tǒng)近年來得到了廣泛的應(yīng)用。由于激光器天然的高信噪比和高靈敏度，微小的擾動均能夠極大的影響激光輸出的穩(wěn)態(tài)平衡，因此，將不同結(jié)構(gòu)的傳感頭結(jié)合到光纖激光器中，可以實現(xiàn)將微小信號放大的作用，可以進一步提高光纖傳感器的靈敏度。
OptiSystem是一個光通信系統(tǒng)仿真包，用于設(shè)計、測試和優(yōu)化廣譜光網(wǎng)絡(luò)物理層中幾乎任何類型的光鏈路，從模擬視頻廣播系統(tǒng)到洲際骨干網(wǎng)絡(luò)。其對放大器和激光器(EDFA, SOA, Raman, Hybrid, GFF優(yōu)化，光纖激光器)仿真的支持滿足了我們通過改變特點參數(shù)進行光纖傳感仿真的需求。圖1表明了optisystem對于光纖環(huán)形腔基本結(jié)構(gòu)的仿真。
圖1，光纖激光器的基本結(jié)構(gòu)
已經(jīng)通過對多種結(jié)構(gòu)的光纖激光器的實現(xiàn)了仿真：
方案一雙向環(huán)形泵浦振蕩器，可利用信號發(fā)生器調(diào)制不同相位差的光路實現(xiàn)鎖模。
方案二單向環(huán)形泵浦振蕩器，可利用信號發(fā)生器調(diào)制不同相位差的光路實現(xiàn)鎖模。雙向方式的輸出功率大于單向環(huán)形泵浦振蕩器。主要原因是雙向?qū)诫s離子的利用率最高，反轉(zhuǎn)粒子數(shù)水平低于單向方式。
方案三單向激光器，利用CW laser作為種子光源，優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單，缺點是輸出效率低，需要較長的摻雜光纖和較高的泵浦源。
方案四光纖環(huán)形腔，利用optical filter實現(xiàn)選模，實現(xiàn)鎖模激光器。
方案五單向環(huán)形激光器，在鎖模的同時，利用optical filter起到選模作用，實現(xiàn)可調(diào)諧激光器的仿真。
上述幾種方案均能實現(xiàn)光纖激光輸出，當(dāng)結(jié)合響應(yīng)的傳感頭如FBG能實現(xiàn)多種傳感效果。
最后，有相關(guān)需求歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯(lián)絡(luò)
展開 comsol激光熔覆仿真模型 ￥50
<p>comsol雙橢球熱源激光熔覆仿真模型。激光熔覆粉末沉積過程中，快速熔化凝固和不同比例粉末的導(dǎo)致了熔池中復(fù)雜的流動現(xiàn)象。以及熱行為對凝固組織和性能有顯著影響。通過三維數(shù)值模型來模擬在316L上激光熔覆過程中的傳熱、流體流動、凝固過程。僅提供模型，按需購買！</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202404/attachment/751a0fac3c63410c8278ee7ccdbd44a0.gif" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/751a0fac3c63410c8278ee7ccdbd44a0.gif" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/751a0fac3c63410c8278ee7ccdbd44a0.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/751a0fac3c63410c8278ee7ccdbd44a0.gif?
展開 激光增材制造仿真過程分析
摘 要：針對激光增材制造過程, 采用仿真的方式獲取加工過程中各參量隨時間變化的情況。建立了高斯熱源的模型, 主要分析了激光掃描過程中材料的溫度、不同方向的溫度梯度、不同方向的變形量、正應(yīng)力和屈服應(yīng)力, 最后分析了冷卻后的溫度、變形和應(yīng)力分布情況。結(jié)果表明:薄壁框由于各方向與空氣接觸面積大小不同, 冷卻的溫度梯度差別大;各方向剛度不同, 會導(dǎo)致變形量不同, 從而對應(yīng)力的分布造成影響;激光對已成形部分的影響主要位于前幾個掃描周期, 影響程度隨熔池與該節(jié)點的距離增大而快速減小;最大單向變形約為2. 5 mm, 最大殘余應(yīng)力約為560 MPa。
關(guān)鍵詞：增材制造;仿真;溫度;應(yīng)力分布;變形;
增材制造是當(dāng)今制造領(lǐng)域的一個熱點問題[1], 然而, 由于實際加工中工藝的限制, 在材料、幾何形狀、公差、殘余應(yīng)力及強度方面生產(chǎn)的制件并不總是可使用的。因此, 在實際加工前采用仿真的方式預(yù)演是非常必要的[2,3]。
作為新型制造方法的代表, 增材制造技術(shù)提供了生產(chǎn)復(fù)雜幾何形狀的能力, 例如內(nèi)部特征, 這些內(nèi)部特征難以通過其他任何工藝來創(chuàng)造;然而, 表面質(zhì)量和精度嚴(yán)重阻礙了其進一步的發(fā)展, 調(diào)整參數(shù)過程耗時耗力[4]。Srikanth等[5]采用2D非線性有限元的方式對激光增材制造仿真的溫度場進行了仿真, 隨后又針對3D結(jié)構(gòu)進行了相應(yīng)的仿真, 分析了不同的激光功率和掃描速度對溫度場及其溫度梯度的影響[6]。Zhao等[7]通過ABAQUS仿真發(fā)現(xiàn)激光沉積區(qū)域能夠限制基材的塑性變形和材料交界處的正應(yīng)力。Zhou等[8]提出了一個完整的增材制造模型, 包含了模型設(shè)計、參數(shù)優(yōu)化、軌跡規(guī)劃和能量及材料消耗, 并且通過閉環(huán)反饋進行加工參數(shù)優(yōu)化。
展開 干貨 | ANSYS激光焊接過程熱應(yīng)力仿真應(yīng)用
激光焊接具有功率密度高、熱影響區(qū)和熱變形小、焊縫深寬比大、焊接質(zhì)量高等許多優(yōu)點，此外，激光焊接還具有加工區(qū)域細小、能量密度高、熱源易控制、熱影響區(qū)窄等特點。因此，激光焊接是鋼/鋁異種金屬的理想焊接方法。
利用Ansys Workbench仿真平臺可直接對焊接過程進行熱固耦合數(shù)值求解，進而得到給定工藝參數(shù)條件下的溫度場和應(yīng)力場分布。示意簡單模型如下：
幾何模型
仿真過程中，對于模型三個部件，采用掃描方法劃分六面體網(wǎng)格，板材厚度方向上，定義三層網(wǎng)格以捕捉彎曲變形效果；材料選用普通結(jié)構(gòu)鋼。
網(wǎng)格模型
1.激光焊過程瞬態(tài)熱分析
為了仿真激光焊接過程產(chǎn)生的熱場分布，必須建立精確地?zé)嵩础τ谶@種移動熱源施加問題，可以借助ANSYS軟件的ACT工具“Moving_Heat_Flux”實現(xiàn)高斯熱源載荷設(shè)置：移動熱流率或移動熱能量兩種方式。
移動熱流率源載荷：
熱動熱能量源載荷：
本案例中，采用移動熱流率載荷，熱源移動速度為5 mm/s，從初始時刻起，作用總時間44 s，激光能流量強度為7.5 w/mm2，作用區(qū)域半徑5 mm。結(jié)構(gòu)外表面設(shè)置對流換熱條件，環(huán)境溫度22度。
展開 
移動的激光熱源加熱及熱形變仿真（COMSOL) ￥25
<p><strong> 激光加熱及激光焊接非常常見，，如何仿真激光焊接過程的熔深及路徑上的熱應(yīng)變呢？本貼以激光加熱為例，模擬高斯分布熱源勻速經(jīng)過兩塊金屬體接縫處的場景。本例還適用于激光加熱，粒子轟擊加熱等以移動的高斯熱源加熱的場景。</strong></p><p> 本例使用激光功率500W，熱源移動速度10mm/s，焊接使用兩塊不銹鋼板。</p><p> 仿真主要流程就是：</p><p>1：定義激光熱源；</p><p>2：定義激光熱源行走路徑；</p><p>3：導(dǎo)入幾何</p><p>4：添加材料；</p><p>5：物理場設(shè)置，包含固體傳熱和固體力學(xué)；</p><p>6：網(wǎng)格劃分；</p><p>7：研究設(shè)置</p><p>8：后處理。結(jié)果可看熔深大小，焊接熱變形，激光行走過程等溫面分布等。
展開 使用多物理場仿真研究激光與材料的相互作用
激光是由單一波長的光子組成的聚焦光束，廣泛用于各種應(yīng)用中，從無創(chuàng)手術(shù)到光纖通信，再到材料加工，甚至 DVD 播放器。今天這篇文章，讓我們看看來自美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的一個研究團隊如何借助多物理場仿真研究激光與材料的相互作用，來避免高功率激光系統(tǒng)內(nèi)部光學(xué)器件的損壞。
對內(nèi)部光學(xué)器件的激光誘導(dǎo)破壞(LID)
LLNL研究人員的工作是理解激光與材料的復(fù)雜相互作用。LLNL 負責(zé)掌管國家點火裝置（NIF），這個裝置具有世界上最大和最有能量的激光,可以將光能放大到天文數(shù)字的倍數(shù)，因此被天體物理學(xué)家用來深入探討宇宙和核聚變。
但是，這種激光的工作條件非常苛刻，會對聚焦、反射和引導(dǎo)激光束的內(nèi)部（或固有）光學(xué)器件造成損壞。反復(fù)使用激光會對這些光學(xué)器件造成損壞，留下一些微小的凹痕和碎片，如下圖所示。這種損壞，如果不加以修復(fù)，可能會改變激光器的光學(xué)特性，從而改變激光器的功能，特別是會導(dǎo)致不必要的光調(diào)制和散射。同時，這些光學(xué)器件很昂貴，反復(fù)更換它們對項目來說是不經(jīng)濟的。
因反復(fù)暴露在高峰值功率的激光脈沖中而損壞的光學(xué)器件的示例。左邊顯示的為損壞的光學(xué)表面，右邊顯示了相應(yīng)的修復(fù)部位。
小型激光器可以解決內(nèi)部光學(xué)器件的激光誘導(dǎo)損傷的潛在問題。LLNL 材料科學(xué)部的一個研究團隊在 Manyalibo Matthews 的帶領(lǐng)下，專注于研究修復(fù)這些光學(xué)器件的創(chuàng)新技術(shù)。在仿真的幫助下，他們正在探索紅外脈沖微整形、熱退火和激光化學(xué)氣相沉積（L-CVD）等方法。
多物理場仿真提供了一種解決方案
仿真研究的第一步是了解熔融石英在不同溫度下暴露在激光束下的行為。研究團隊利用 COMSOL Multiphysics 的內(nèi)置功能，同時模擬了多種物理現(xiàn)象，包括流體流動、傳熱、質(zhì)量傳遞、結(jié)構(gòu)力學(xué)和化學(xué)反應(yīng)等。
展開 線上研討會 | SYNOPSYS 與 ASAP 聯(lián)合設(shè)計仿真激光雷達的解決方案（免費）
為幫助大家了解不同軟件間的協(xié)同設(shè)計方法，武漢墨光將于06月28日開展 SYNOPSYS 與 ASAP 聯(lián)合設(shè)計仿真激光雷達的解決方案 線上研討會。旨在通過分享運用不同光學(xué)設(shè)計軟件進行激光雷達設(shè)計分析的案例演示，帶大家更為直觀的學(xué)習(xí)了解 SYNOPSYS 和 ASAP 兩款軟件間的交互操作。以下是本次研討會的具體介紹：
會議大綱
1.激光雷達系統(tǒng)介紹
激光雷達簡介
激光雷達原理和分類
激光發(fā)射和接受光學(xué)系統(tǒng)
2.使用 SYNOPSYS 設(shè)計激光雷達鏡頭
自動搜索初始結(jié)構(gòu)
激光雷達鏡頭優(yōu)化
激光雷達鏡頭像質(zhì)分析
3.使用 ASAP 分析激光雷達系統(tǒng)
激光雷達鏡頭雜散光分析
激光雷達系統(tǒng)偏振分析
會議詳情
主辦單位：武漢墨光科技有限公司
會議講師：武漢墨光科技資深光學(xué)工程師
會議時間：2023年06月28日（15：00-16：00）
報名方式
#騰訊會議：305-303-673(名額有限，滿額請致工作人員咨詢)
咨詢電話：13396044940
展開 ASLD 固體激光器設(shè)計及仿真軟件介紹 | 免費線上研討會
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
