LASCAD 3.6.6 تحلیل حرارتی و اپتیکی سامانه های لیزری

نرم افزار LASCAD یک نرم افزار تخصصی برای طراحی، تحلیل و بهینه سازی کاواک های لیزری است که به طور ویژه برای مهندسی لیزرهای حالت جامد و سامانه های لیزری دیودی توسعه یافته است. این نرم افزار اثرات متقابل حرارتی، مکانیکی و اپتیکی در کریستال لیزر و کاواک تشدیدگر را به صورت یکپارچه مدل می کند و امکان ارزیابی عملکرد طراحی پیش از ساخت سخت افزار را فراهم می سازد.

این نرم افزار برای تحلیل رفتار کریستال های لیزری تحت پمپاژ، طراحی آرایش اپتیکی کاواک، محاسبه مدهای لیزری و بررسی انتشار پرتو مورد استفاده قرار می گیرد. ترکیب تحلیل اجزای محدود حرارتی و سازه ای، انتشار پرتو گاوسی، اپتیک موجی سه بعدی و تحلیل دینامیکی مدها، LASCAD را به یک محیط چندفیزیکی برای طراحی سامانه های لیزری تبدیل کرده است.

یکی از کاربردهای اصلی LASCAD در توسعه لیزرهای حالت جامد پرتوان است و برای بررسی اثر گرمایش کریستال بر عملکرد کاواک، تغییر شکل سطوح، تنش، ضریب شکست و پدیده Thermal Lensing مورد استفاده قرار می گیرد. مهندسان می توانند با تغییر هندسه کریستال، شرایط خنک کاری، مشخصات ماده و آرایش پمپاژ، رفتار حرارتی و اپتیکی طراحی را پیش از ساخت ارزیابی کنند.

این نرم افزار همچنین محاسبه توان خروجی، بازده، کیفیت پرتو، رقابت مدهای عرضی، پالس های Q-Switch و انتشار پرتو خارج از کاواک را پوشش می دهد. نتایج تحلیل حرارتی و سازه ای مستقیما می توانند در محاسبات اپتیکی مورد استفاده قرار گیرند تا اثرات چندفیزیکی بر عملکرد نهایی لیزر با دقت بیشتری بررسی شود.

قابلیت های نرم افزار LASCAD

• تحلیل حرارتی کریستال لیزر | Thermal Analysis
  محاسبه توزیع دما در کریستال تحت شرایط پمپاژ و خنک کاری.
• تحلیل تنش و تغییرشکل | Structural and Stress Analysis
  محاسبه تغییرشکل، تنش و رفتار مکانیکی کریستال در اثر بار حرارتی.
• تحلیل لنز حرارتی | Thermal Lensing Analysis
  ارزیابی اثر تغییر دما و ضریب شکست بر رفتار اپتیکی کریستال.
• انتشار پرتو گاوسی | ABCD Gaussian Beam Propagation
  محاسبه مدهای گاوسی، پایداری کاواک و شکل پرتو در آرایش های مختلف.
• انتشار اپتیک موجی سه بعدی | 3D Physical Optics Propagation
  مدل سازی انتشار موج با لحاظ پراش، Gain Guiding و تغییرشکل کریستال.
• تحلیل مدهای ویژه کاواک | Numerical Eigenmode Analysis
  محاسبه مدهای عرضی و ویژگی های فضایی میدان داخل کاواک لیزری.
• تحلیل دینامیکی چندمدی | Dynamic Multimode Analysis
  بررسی رقابت مدها، توان خروجی، کیفیت پرتو و رفتار زمانی لیزر.
• تحلیل عملکرد Q-Switch | Q-Switch Analysis
  محاسبه شکل پالس، انرژی پالس و رفتار توان در لیزرهای Q-Switched.
• محاسبه توان و بازده لیزر | Laser Power and Efficiency
  ارزیابی توان خروجی، بازده تبدیل و میزان هم پوشانی مد لیزر با پرتو پمپ.
• تحلیل پایداری کاواک | Resonator Stability Analysis
  ارزیابی محدوده پایداری کاواک و اثر تغییر پارامترهای اپتیکی بر عملکرد تشدیدگر.

ماژول های مهم نرم افزار LASCAD

ماژول Finite Element Analysis (FEA)
تحلیل حرارتی و سازه ای کریستال برای محاسبه دما، تنش و تغییرشکل ناشی از پمپاژ و خنک کاری.

ماژول ABCD Gaussian Beam Propagation
محاسبه انتشار پرتو گاوسی، مد لیزر، پایداری کاواک و اثر Thermal Lensing بر پرتو.

ماژول Physical Optics / BPM
شبیه سازی سه بعدی انتشار موج با لحاظ پراش، توزیع ضریب شکست، تغییرشکل کریستال و Gain Guiding.

ماژول Dynamic Multimode Analysis (DMA)
تحلیل رقابت مدهای عرضی، رفتار زمانی توان، کیفیت پرتو و عملکرد Q-Switch.

ماژول Laser Power Computation
محاسبه توان خروجی و بازده لیزر بر اساس توزیع مد و انرژی پمپ در کریستال.

کاربردهای تخصصی در صنایع

• شرکت های سازنده لیزرهای حالت جامد پرتوان
  طراحی کاواک، ارزیابی Thermal Lensing و بهینه سازی توان خروجی و کیفیت پرتو.
• تولیدکنندگان لیزرهای دیودی پمپ شده DPSSL
  تحلیل اثر توزیع حرارت، تغییرشکل کریستال و شرایط پمپاژ بر عملکرد تشدیدگر.
• شرکت های توسعه دهنده لیزرهای صنعتی و میکرولیزرها
  ارزیابی مدهای لیزری، پایداری کاواک و رفتار اپتیکی پیش از ساخت نمونه فیزیکی.
• سازندگان لیزرهای Q-Switched و پالسی
  تحلیل رقابت مدها، انرژی پالس، شکل پالس و کیفیت پرتو در شرایط کاری مختلف.
• تولیدکنندگان سامانه های لیزری پزشکی و فوتونیکی
  بهینه سازی کاواک و مشخصات پرتو برای دستیابی به توان، پایداری و کیفیت اپتیکی مورد نیاز سامانه.

برای مشاهده اطلاعات کامل نرم افزارهای LASCAD جهت طراحی و تحلیل عملکرد لیزرهای حالت جامد به اینجا مراجعه کنید. در ادامه عکس هایی از این نرم افزار نشان خواهیم داد.