功 能 介 紹:
1 熱透鏡分析
1.1 小泵浦源的格線細化
在某些雷射器中，泵浦光源的光束尺寸相對於雷射晶體而言非常小。在對這樣結構的系統進行模擬分析時需要使用到局部自適應的格線劃分方法來準確反映系統參數。或者通過加大整體的格線數量來進行模擬計算，但是這樣的方法不僅需要更多的計算時間，而且計算結果的準確性也很難保證。ASLD所使用的是第一種方法，在雷射晶體的中心部分加入一個進行更精細劃分的格線區域來準確包含模擬小泵浦源的雷射系統。
1.2 快速有限元分析（FEA）
ASLD借鑑並使用了有限元分析的現代概念和算法。其中包含初始分析的計算方法和半粗化多重格線算法。初始分析及其相對應使用的算法能夠保證ASLD在系統包含實時動態FEA仿真並且包含大量的有限元時依然能夠快速計算出仿真結果。半粗化多重格線算法能夠保證ASLD在對包含超長雷射晶體的系統仿真任務中更快的計算出所需的結果。
1.3 實時動態熱透鏡效應分析
實時動態熱透鏡效應分析在對包含閃光燈泵浦和脈衝泵浦的雷射器進行仿真時具有明顯的優勢。該功能能夠仿真出閃光燈泵浦光源每次打開和關閉的過程中晶體內部的溫度和結構變化以及使用脈衝泵浦時不同的脈衝周期對系統的影響。
1.4 FEA邊界條件
ASLD包含的圖形化用戶界面能夠幫助用戶快速的設定FEA分析的邊界條件該功能允許用戶對雷射晶體進行多個部分的劃分並設定相應的條件。例如下圖中所展示的就是利用該功能對雷射晶體進行不同部分的冷卻設定界面。
1.5自動拋物線擬合
在進行高斯模式分析的過程中通常需要對結構和溫度數據進行多次拋物線擬合。通常這樣的工作需要設計人員手工完成，該過程較為繁瑣也容易出錯。在ASLD中我們提供了針對結構和溫度數據進行自動擬合的功能，該功能簡便易用，並且能夠在實時動態有限元分析過程中起到重要的作用。
ASLD 固 體 激 光 器 設 計 軟 件 功 能 介 紹
2 動態模式分析
2.1 可飽和吸收體Q開關
在設計小型或緊湊型被動Q開關雷射器時經常會用到Cr4+摻雜的可飽和吸收體。ASLD能夠對包含該類型Q開關，使用脈衝泵浦的系統進行仿真。
2.2 高功率雷射器的超高斯模式分析
ASLD提供超高斯模式的基本結構分析，能夠仿真得到高功率雷射器的輸出功率和光束質量。下圖展示了輸入功率2600W，脈衝能量0.1066J的雷射器仿真設定圖。
2.3 精確的連續波長輸出功率計算
在計算連續波長輸出功率時一般需要引入一個時間相關的速率方程，該計算過程非常耗費時間。而ASLD提供了一種快速算法，能夠在得到準且結果的同時節省大量的時間。
2.4 腔內倍頻
我們在最新的ASLD版本中加入了倍頻晶體的模擬。該功能允許用戶對KTP等晶體產生的二次諧波（SHG）進行分析。ASLD能夠分析雷射腔體內部二次諧波產生的雷射光束能量。
3 泵浦源
3.1 光線追跡
ASLD包含的光線追跡模組能夠對諧振腔泵浦光源結構進行仿真。該功能通過使用對隨機光線追跡的相關算法來仿真段面泵浦和側面泵浦的結構。並且能夠對二極體堆疊或其他條件形式的結構進行仿真。其中還包含參數分析功能，來研究泵浦波長的偏移和系統輸出功率間的關係。
3.2 泵浦光譜
雷射器泵浦光源為一系列波長組成的光譜。通常情況下，因為雷射晶體對某種特定波長有較高的吸收尖峰，所以為了得到更精確的結果需要在仿真的過程中考慮到泵浦光源的光譜分布。 ASLD包含的模組能夠仿真泵浦光源的光譜特性。
ASLD 固 體 激 光 器 設 計 軟 件 功 能 介 紹
3.3 脈衝泵浦
雷射器泵浦光一般情況下並不是連續的。例如閃光燈泵浦雷射器的泵浦光源會隨著時間不斷的開關以得到脈衝雷射輸出。在這樣的情況下，雷射晶體的熱效應需要利用實時動態有限元分析來仿真。ASLD允許用戶利用擴展檔案來對泵浦光的開光狀況進行定義。
4 參數分析
ASLD內置參數分析工具。該工具能夠幫助工程師對雷射器的效率進行最佳化分析。參數分析功能能夠對某一系統參數進行多次仿真，完成之後將多次仿真的結果在二維視圖中表示出來。目前ASLD包含以下三個行參數分析工具：
a) 輸入泵浦功率
b) 輸出鏡反射率
c) 泵浦光譜波長偏移
4.1 參數分析： 輸入泵浦功率
輸入泵浦功率的提高會對雷射器穩定性、輸出功率、光束質量造成影響。ASLD能夠對該參數進行仿真並以2D圖的形式展示出來。
4.2參數分析：輸出鏡反射率
通過最佳化輸出耦合鏡的反射率來得到系統的最大輸出功率。
4.3 參數分析： 泵浦光譜波長偏移
泵浦光源波長偏移會影響系統溫度。ASLD能夠仿真波長偏移對系統穩定性、輸出功率以及其它參數的影響。
ASLD 固 體 激 光 器 設 計 軟 件 功 能 介 紹
5. 材料數據
ASLD使用了獨特的面向對象編程概念，利用特殊的軟體將所有的算法和功能封裝在一個完整的軟體中。從而使ASLD相對於其它雷射器設計軟體更加界面友好，更加高效和易於使用。當然，在保證上述優點的同時，ASLD依然能夠保證用戶在圖形化界面內快速的改變需要仿真的雷射諧振腔的各種參數。
7 未來會加入的功能
a) 包含應力分析和鏡像偏振等特性的熱透鏡效應分析
b) 使用4X4矩陣的偏心分析
c) 額外的輸入參數分析工具（客戶需求）
d) 多級放大模擬
e) 非穩腔的有限元分析。
