 目 錄
第一章 LASCAD簡介 1
1.1 創始人簡介 1
1.2 主要功能 1
1.3 主要客戶 1
第二章 LASCAD的安裝、啟動以及系統要求 4
2.1 LASCAD的安裝 4
2.2 LASCAD的啟動 4
2.3 LASCAD對于系統的配置要求 5
第三章 計算方法 6
3.1 復高斯模式算法 6
3.2 有限元分析法（FEA） 6
3.3 基于光束傳輸程序的物理光學代碼（BPM） 6
第四章 LASCAD的各窗口 8
4.1 參數區窗口（Parameter Field） 8
4.1.1 X平面參數（x-Plane Parameter） 8
4.1.2 Y平面參數（y-Plane Parameter） 9
4.1.3 光欄（Apertures） 9
4.1.4 常規參數（General） 10
4.1.5 光斑尺寸 10
4.1.6 參數區（Parameter Field）窗口版面 11
4.2 高斯模式圖窗口 11
4.2.1 移動、插入和清理元件 13
4.3 主窗口（LASCAD） 14
4.3.1 下拉菜單 14
4.3.1.1 文件（File） 14
4.3.1.2 打�。≒rint） 14
4.3.1.3 打印到文件（Print to File） 15
4.3.1.4 復制到剪切板（Copy to Clipboard） 15
4.3.1.5 視圖（View） 15
4.3.1.6有限元分析（FEA） 16
4.3.1.7 CW激光功率（CW Laser Power） 16
4.4 新項目窗口（New Project） 17
4.4.1 駐波諧振腔選項：（Standing Wave Resonator） 17
4.4.2 環形諧振腔選項：（Ring Resonator） 17
4.4.3 光外部束選項：（Option: External Beam） 18
第五章 FEA分析簡介 19
5.1 FEA分析基本原理 19
5.2 晶體、泵浦光束和材料參數窗口（Crystal, Pump Beam, and Material Parameters） 19
5.2.1 模型（Models） 19
5.2.2 泵浦光（Pump Light） 20
5.2.3 邊界條件（Boundaries） 28
5.2.4 材料參數（Material parameters） 28
5.2.5 摻雜濃度和材料參數（Doping & Materials） 30
5.2.6 有限元分析選項 （FEA Options） 30
5.3 泵浦光分布窗口（Pump Profile） 32
5.4 二維數據模型和拋物線擬合窗口（2D Date Profile and Parabolic Fit) 32
5.5 三維視圖窗口（3D Visualizer） 35
第六章 基于ABCD矩陣的穩定性分析 37
6.1 穩定性圖表和穩定性判據窗口（Stability Diagram and Stability Criterions） 37
6.2 在拖動條處的光束參量窗口（Beam Parameters at Drag Bar Position） 38
6.3 外部光束的入射條件窗口（Starting Conditions of External Beam） 39
6.4 高斯模式分布窗口（Gaussian Mode Profile） 40
6.5 波前彎曲窗口（Window：Curvature of Phase Front） 41
第七章 激光器輸出功率分析 42
7.1 激光輸出功率窗口（Laser Power Output） 42
7.2 準三能級激光器的參數窗口（Parameters for Quasi-3-Level Lasers） 46
第八章 動態多模分析（Dynamic Multimode Analysis (DMA)） 48
8.1 簡介 48
8.2 多模速率方程 48
8.3 光欄和變反射率的反射鏡 50
8.4 激光輸出功率 51
8.5 光束質量（Beam Quality） 52
8.6 Q開關分析（Q-Switch Analysis） 53
8.6.1 脈沖形狀 54
8.7 動態多模分析代碼的圖像用戶界面（The GUI of the DMA Code） 55
8.7.1 高斯模式選項（Tab "Gaussian Modes"） 55
8.7.2 速率方程選項（Tab "Rate Equations"） 56
8.7.3 連續操作（Tab “CW Operation”） 57
8.7.4 Q開關選項（Tab "Q-switch"） 57
8.7.5 光欄選項（Tab "Apertures"） 58
8.7.6 目錄和文件管理 60
第九章 光束傳輸程序（Beam Propagation Method (BPM)） 62
9.1 光束傳輸程序窗口（Beam Propagation Method） 62
9.2 腔迭代時的光束半徑和激光功率（Beam Radius and Laser Power versus Cavity Iteration） 64
9.3 腔迭代時的光束質量窗口（Beam Quality versus Cavity Iteration） 65
9.4 右端反射鏡上的強度和相位窗口（Intensity and Phase at Right End Mirror） 65
9.5本征頻率光譜窗口（Spectrum of Eigenfrequencies） 66
9.6 本征模窗口（Eigenmodes） 66
9.7 光束傳輸程序（BPM）代碼窗口 66
第十章 綜合案例 68
10.1含端面泵浦棒的激光諧振腔模擬 68
10.2 含側面泵浦棒的激光諧振腔模擬 92
10.3 Yb:YAG薄片激光器模擬 119
10.4 Yb:YAG薄片激光器動態多模分析和調Q運轉模擬 133
附錄A 吸收系數的計算 146
附錄B 演示（demo）版的限制 149
附錄C 不同版本數LASCAD的新功能 150
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