光學參量振蕩器仿真的案例
GLAD：光學參量振蕩器
概述
光學參量放大（OPA）涉及三波轉換過程、單軸晶體中的雙折射現象、k矢量的相互作用以及色散效應等。OPA的基本方程是用來描述泵浦光Ep，信號光Es以及閑頻光Ei之間相互作用的方程組：
以上公式都不含時間變量，并假設三波的頻率之間滿足下述等式：
上述方程必須與分步衍射傳輸方程同時求解。
僅當△k.z=0時，三波之間才會發生強耦合作用。當色散能夠補償k矢量失配時上述條件得以滿足。但是k矢量失配會導致光束的橫向剪切，引起效率降低。當三矢量相互平行且△k矢量為0時必然會發生強耦合作用。常規色散材料會導致△k不為0，這就使得耦合非常弱。利用雙折射材料中e光與o光折射率不同的特點，可以將△k減小到0，從而獲得強耦合作用。
系統描述
本例介紹了諧振腔內的OPA過程，即OPO過程。諧振腔由2個平面鏡、一塊長度為1cm的OPA晶體構成。在定義完OPA過程涉及的晶體折射率、晶體匹配角以及?k等參數后，通過MACRO利用OPO命令定義了OPA的作用過程。在此基礎上定義了參量放大的信號光束在諧振腔中往返傳輸一次所涉及各個步驟。至此完成了OPO過程的定義。最后調用名為OPORES的MACRO實現了OPO過程的模擬。
模擬結果
圖1.OPO輸出的激光模式
圖2.輸出功率隨OPO迭代次數的變化過程
展開 GLAD：光學參量振蕩器
概述
光學參量放大（OPA）涉及三波轉換過程、單軸晶體中的雙折射現象、k矢量的相互作用以及色散效應等。OPA的基本方程是用來描述泵浦光Ep，信號光Es以及閑頻光Ei之間相互作用的方程組：
以上公式都不含時間變量，并假設三波的頻率之間滿足下述等式：
上述方程必須與分步衍射傳輸方程同時求解。
僅當△k.z=0時，三波之間才會發生強耦合作用。當色散能夠補償k矢量失配時上述條件得以滿足。但是k矢量失配會導致光束的橫向剪切，引起效率降低。當三矢量相互平行且△k矢量為0時必然會發生強耦合作用。常規色散材料會導致△k不為0，這就使得耦合非常弱。利用雙折射材料中e光與o光折射率不同的特點，可以將△k減小到0，從而獲得強耦合作用。
系統描述
本例介紹了諧振腔內的OPA過程，即OPO過程。諧振腔由2個平面鏡、一塊長度為1cm的OPA晶體構成。在定義完OPA過程涉及的晶體折射率、晶體匹配角以及?k等參數后，通過MACRO利用OPO命令定義了OPA的作用過程。在此基礎上定義了參量放大的信號光束在諧振腔中往返傳輸一次所涉及各個步驟。至此完成了OPO過程的定義。最后調用名為OPORES的MACRO實現了OPO過程的模擬。
模擬結果
圖1.OPO輸出的激光模式
圖2.輸出功率隨OPO迭代次數的變化過程
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[圖片]
GLAD：光學參量振蕩器
<p><strong>概述</strong></p><p>光學參量放大（OPA）涉及三波轉換過程、單軸晶體中的雙折射現象、k矢量的相互作用以及色散效應等。OPA的基本方程是用來描述泵浦光Ep，信號光Es以及閑頻光Ei之間相互作用的方程組：</p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DYTMcVicBib98x3E9FhUlpWy1B5kmjY9icNhfWUUb1uM6EG2zX55iaPhcyLfnEcBDHcKzYyEvhSIRPl08w4k4oQfpA/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p>以上公式都不含時間變量，并假設三波的頻率之間滿足下述等式：</p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DYTMcVicBib98x3E9FhUlpWy1B5kmjY9icNtbJgz1NlbToFIQJY5BqqicoiaZbGqbHpvGiaziay50S6JobPAPb9SSOZ3Q/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p> 上述方程必須與分步衍射傳輸方程同時求解。</p><p>僅當Dk×z=0時，三波之間才會發生強耦合作用。當色散能夠補償k矢量失配時上述條件得以滿足。但是k矢量失配會導致光束的橫向剪切，引起效率降低。當三矢量相互平行且Dk矢量為0時必然會發生強耦合作用。常規色散材料會導致Dk不為0，這就使得耦合非常弱。利用雙折射材料中e光與o光折射率不同的特點，可以將Dk減小到0，從而獲得強耦合作用。</p><p><strong>系統描述</strong></p><p>本例介紹了諧振腔內的OPA過程，即OPO過程。諧振腔由2個平面鏡、一塊長度為1cm的OPA晶體構成。
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GLAD激光：光學參量振蕩器
概述
光學參量放大（OPA）涉及三波轉換過程、單軸晶體中的雙折射現象、k矢量的相互作用以及色散效應等。OPA的基本方程是用來描述泵浦光Ep，信號光Es以及閑頻光Ei之間相互作用的方程組：
以上公式都不含時間變量，并假設三波的頻率之間滿足下述等式：
上述方程必須與分步衍射傳輸方程同時求解。
僅當△k.z=0時，三波之間才會發生強耦合作用。當色散能夠補償k矢量失配時上述條件得以滿足。但是k矢量失配會導致光束的橫向剪切，引起效率降低。當三矢量相互平行且△k矢量為0時必然會發生強耦合作用。常規色散材料會導致△k不為0，這就使得耦合非常弱。利用雙折射材料中e光與o光折射率不同的特點，可以將△k減小到0，從而獲得強耦合作用。
系統描述
本例介紹了諧振腔內的OPA過程，即OPO過程。諧振腔由2個平面鏡、一塊長度為1cm的OPA晶體構成。在定義完OPA過程涉及的晶體折射率、晶體匹配角以及?k等參數后，通過MACRO利用OPO命令定義了OPA的作用過程。在此基礎上定義了參量放大的信號光束在諧振腔中往返傳輸一次所涉及各個步驟。至此完成了OPO過程的定義。最后調用名為OPORES的MACRO實現了OPO過程的模擬。
模擬結果
圖1.OPO輸出的激光模式
圖2.輸出功率隨OPO迭代次數的變化過程
展開 干貨 | ANSYS瞬態CFD分析方法—流體自控振蕩器的仿真
今天我們就以流體自控振蕩器為例來了解下如何使用ANSYS進行瞬態CFD分析。
圖1顯示的是一個振蕩器結構，為了減少計算量，我們采用2D模型來分析。由于康達效應的影響，入口射流會有偏向一側曲面的趨勢，而結構又是對稱的，因此射流一開始會隨機偏向任意一側。當流體偏向某一側的時候，由于結構存在反饋回路（紅色虛線），反饋流體會對入口射流產生干擾，使得射流偏向另一側。這樣，即使在入口射流流量不變的條件下，射流將會在兩個偏轉狀態之間不斷來回切換，出口處就形成了交替出流的情況。這是一個明顯的瞬態現象，需要進行瞬態分析。
圖1 流體自控振蕩器結構圖
瞬態分析有兩點是需要特別注意的：
1、 合理給定初始值。與穩態分析的初始值不同，瞬態分析的初始值是有實際物理意義的，表示瞬態現象在0時刻的物理狀態，對于流動內部自發的瞬態現象，可以先求解一個穩態解作為瞬態分析的初始值。
2、 合理設定時間步Δt。如果周期T已知，那么Δt< T/20，如果T未知，那么
其中L為特征網格長度，V為特征速度。
所以，我們先按穩態模型設置的過程求解出一個穩態解。
展開 干貨 | ANSYS瞬態CFD分析方法—流體自控振蕩器的仿真
今天我們就以流體自控振蕩器為例來了解下如何使用ANSYS進行瞬態CFD分析。
圖1顯示的是一個振蕩器結構，為了減少計算量，我們采用2D模型來分析。由于康達效應的影響，入口射流會有偏向一側曲面的趨勢，而結構又是對稱的，因此射流一開始會隨機偏向任意一側。當流體偏向某一側的時候，由于結構存在反饋回路（紅色虛線），反饋流體會對入口射流產生干擾，使得射流偏向另一側。這樣，即使在入口射流流量不變的條件下，射流將會在兩個偏轉狀態之間不斷來回切換，出口處就形成了交替出流的情況。這是一個明顯的瞬態現象，需要進行瞬態分析。
圖1 流體自控振蕩器結構圖
瞬態分析有兩點是需要特別注意的：
1、 合理給定初始值。與穩態分析的初始值不同，瞬態分析的初始值是有實際物理意義的，表示瞬態現象在0時刻的物理狀態，對于流動內部自發的瞬態現象，可以先求解一個穩態解作為瞬態分析的初始值。
2、 合理設定時間步Δt。如果周期T已知，那么Δt< T/20，如果T未知，那么
其中L為特征網格長度，V為特征速度。
所以，我們先按穩態模型設置的過程求解出一個穩態解。
展開 光學仿真干貨丨Lumerical納米線柵偏振器仿真應用
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提示：Ansys 系統事業部后續還將推出HUD, Camera, AR/VR等行業應用主題系列內容，敬請關注。
時間
4月29日（星期五），16:00-17:30
內容大綱
Ansys Lumerical-顯示器技術包含了很多微納結構，透過Ansys Lumerical能夠仿真微納結構造成的衍射、散射、干涉等波動光學效應。
展開 6/23 Ansys SPEOS光學傳感器成像仿真解析
簡介：
光學傳感器包括Lidar、Radar、可見光和紅外Camera，這些光學傳感器在先進的高級駕駛輔助系統(ADAS)中發揮著關鍵作用，對推動自動駕駛車輛(A V)穩健和安全地走向完全自主至關重要，同時設計工程師需要確保光學傳感器能在各種外界環境中工作，光學仿真能夠使設計師快速準確地測試、驗證和重復他們的光學設計。Zemax和Ansys正在進行一項新的戰略合作，以優化光學傳感器的測試和驗證，并通過Ansys SPEOS系統導入器將光學傳感器集成到 A V和ADAS中。光學工程師現在可以更快、更準確地驗證他們的設計，優化光學傳感器在黑暗或危險環境條件下的有效性，并盡量縮短上市時間。這種用于光學傳感器測試和驗證的新解決方案聯合了Zemax OpticStudio的組件級設計、建模和仿真功能，以及SPEOS的建模、仿真、分析和可視化優勢，簡化了工作流程，增加了供應商和OEM之間的合作。
講師簡介：
劉洋
Ansys SBU光學應用工程師，負責Ansys SPEOS光學仿真技術工作，主要為航空航天客戶提供光學解決方案、咨詢和技術支持，在航空照明設計、駕駛艙內飾人機工效分析等方面有豐富的經驗。
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展開 【Ansys線上直播回看】Ansys SPEOS光學傳感器成像仿真解析
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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。
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