簡介
GLAD波動光學仿真軟體
什麼是GLAD：
GLAD在雷射和物理光學的分析設計有它獨到的地方，它幾乎能對所有類型的雷射做模組設計，或對物理光學系統做完整的端點-對-端點的分析處理，還囊括完整的繞射傳輸，詳細的雷射增益處理，和許多其他的雷射及物理光學效應。
GLAD為Applied Optics Research(AOR)公司的產品，這家公司在雷射模型，和物理光學等分析設計軟體的開發，已有20年的經驗。GLAD為唯一商業化的複雜物理光學設計工具軟體，並且廣泛的被套用到光學和雷射的分析設計領域上，當前全球已有上百家的公司和國家實驗室使用這套軟體。
GLAD使用複數的振幅來描述波前，並能對光束的整個傳輸路徑做繞射模型。幾何光學描光對於圖象用途的常規透鏡設計已經足夠，但是對於處理一般繞射，雷射增益，非線性光學，同調和非同調互動作用，以及物理光學效應等等，則非GLAD無法處理。GLAD有兩種等級，分別為：GLAD和GLAD Pro。
GLAD的套用領域：
所有使用同調(或部分同調)光源的人可從這個軟體得到效益，GLAD已經廣泛的被使用到大部份高級物理光學模型，並被套用到商品化雷射設計，雷射研發實驗，穩態和非穩態共振腔設計，暫態雷射回響，照相平版印刷術(photolithography)，光束控制的高效率相位平板，繞射效應，和單模及多模態波導。
GLAD瀏覽：
GLAD具高度彈性，功能強大，和易學易用等特色。使用GLAD能對簡單光學系統和高度複雜、多重雷射結構做模組化，這個程式的設計目的是用來分析所有光束型態的追跡，和雷射型態：囊括繞射，工作介質(active media)，孔徑，透鏡和鏡子，以及像差。
在GLAD中光束的表現方式，為複數數值振幅的方形演算數組，這個複數是用來表現光束強度，和傳輸光束的電場相位計算結果，這是當前最廣泛而且功能最強大的設計技術。一些功能較簡單的方法，例如描光，高斯光束傳輸，ABCD方法，和鏇轉對稱傳輸方法等等，無論在功率、精確度、或多樣性等方面，都無法望其項背。
GLAD的輸入方式為簡單的文字指令語法，它能做初始參數的定義、光束數目、波長、和其他信息的輸入。GLAD指令語法可用來定義光束傳輸的引發事件，與增益介質的互動做用，孔徑的繞射，經過常規光學組件的折射或反射，或其他事件。
GLAD的指令語法也能提供使用者自定變數、副程式、迴圈、方程式、以及其他高階語言結構。
能力
程式碼架構：
32-Bit
多線的快速向應，支持雙CPU
使用者界面：
會話式指令結構
多重輸出視窗
簡單文字指令語法
圖形顯示：
等相，剖面，極化，等高線圖
Windows支源Postscript，metafiles(*.wmf)
DOS支源Postscript，HPGL，和HP Laser Jet
宏指令：
代數描述
指令有提供使用者自定變數
具有前置/後-處理界面
詳細的文檔：
GLAD理論說明
GLAD指令說明
GLAD示範手冊
補充示範手冊
廣泛的例子：
超過90個完整示範
以各式各樣的系統做詳細說明
GLAD的特色：
集成環境設計區(IDE)
簡單或複雜多重雷射光束追跡
同調和非同調互動作用
非線性雷射增益模型
透鏡和鏡子：球面鏡、圓環體或柱面鏡
一般孔徑型態
近場-和遠場-繞射傳輸分析
穩態和非穩態共振腔模型
為共振腔設計提供的特殊功能
Seidel, Zernike, 和相位光柵像差分析
平滑亂數波前像差(smoothed random wavefront aberrations)
透鏡和鏡子數組
變數數組，可達1024x1024
方形數組和可分離的繞射理論
多重，獨立的雷射光束追跡傳輸
自動傳輸技術控制
增益報表
廣域作標系統
任意的鏡子位置及方位擺設
幾何像差
允許高的Fresnel數值
Zonal自適應光學模組(Zonal adaptive optics model)
相位共軛(phase conjugation)
極化模型
部份同調模型
ABCD傳輸
光纖光學和3-D波導
二元光學(binary optics)和光柵
高數值孔徑(NA)物鏡的繞射矢量
M-平方的特徵化
相位修正的最佳化
仿真退火最佳化(simulated annealing optimization)
GLAD Pro增加的特色：
非線性光學：
Raman放大，四光線混合(Four-wave mixing)
倍頻
自聚焦效應(self-focusing effects)
雷射效應：
變率方程增益(rate equation gain)
雷射啟動和Q-switching
最佳化：
任意結構的至少平方最佳化(least squares optimization)
使用者自定績效函式(merit function)
任何的系統參數都能進行最佳化
幾何光學：
精密表面配合表面描光
透鏡組可被定義和分析
大氣效應：
Kolmogorov擾動
熱致離焦(thermal blooming)
工作平台：
Windows 3.1, Windows 95, Windows NT
Unix Workstations：Sun, HP700, Cray
註解
工作介質(active media)：這種介質可以生成受激發射
適應光學(adaptive optics)：現代雷射技術能生成受繞射限制的光束，以發出高功率光束，但是在傳輸過程會遇到干擾，主要有三方面：1.光組形變；2.空氣流動的不均勻性；3.空氣受熱(後兩項為大氣擾動範疇)。設法避免這些干擾的方法稱為適應光學。
四光線混合(Four-wave mixing)或四光子混合(four-photon mixing)：1973年出現的一種套用多光子過程的可調諧雷射，優點是可調諧的範圍很廣，從2.0~24.5 um。它的輸入為兩具可調諧的染料雷射，混合過程在鹼金屬蒸氣中進行。
自聚焦效應（self-focusing effects）：一種非線性光學現象，有許多物質在提高光強度後折射率隨之提高，按幾何光學，外緣光將向內偏，而且偏後光更加強向內偏，終於形成自聚焦現象。
自離焦效應或熱致離焦(thermal blooming)：一種非線性光學現象，強光在非線性介質中所生熱效應足以使其附近折射率變低
