高功率激光傳輸模擬仿真軟件的研發(fā).pdf

1、數(shù)值模擬的方法在激光系統(tǒng)和高功率激光器的設(shè)計(jì)方面一直發(fā)揮著重要的作用。通過(guò)該方法可以預(yù)測(cè)激光系統(tǒng)的極限性能，降低實(shí)驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)；可以提供元器件的設(shè)計(jì)參數(shù)和制造要求，降低元器件的開(kāi)發(fā)成本；可以分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，指導(dǎo)系統(tǒng)調(diào)試，優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和開(kāi)發(fā)效率。不論是理論分析還是數(shù)值模擬，都應(yīng)該為實(shí)際工程設(shè)計(jì)服務(wù)，為其提供指導(dǎo)意見(jiàn)。除此之外，最好能夠提供一種光束傳輸模擬軟件，以便直接用于激光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析。
　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展

2、，運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)或者一般圖形學(xué)的原理和方法，實(shí)現(xiàn)了將科學(xué)計(jì)算產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形、圖象，以直觀的形式表示出來(lái)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合光學(xué)元件幾何模型的可視化，形象的顯示出物理參數(shù)在光學(xué)系統(tǒng)中的演化變換過(guò)程。本文通過(guò)對(duì)基于圖像與基于景物幾何相結(jié)合的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境研究，不斷探索激光技術(shù)仿真的技術(shù)路線，設(shè)計(jì)出了高功率激光傳輸模擬仿真軟件。
　　軟件設(shè)計(jì)主要分為兩部分，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和界面設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路是為每個(gè)元器件設(shè)計(jì)一個(gè)類，同時(shí)將其

3、中的共同屬性抽象成更具一般性的父類。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出各類的繼承結(jié)構(gòu)，并為結(jié)構(gòu)中的每個(gè)類都設(shè)計(jì)一個(gè)與其對(duì)應(yīng)的參數(shù)類。界面設(shè)計(jì)主要通過(guò)Qt窗口部件來(lái)實(shí)現(xiàn)，利用字符串類型HPrm實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置界面與類參數(shù)的對(duì)接。程序生成的數(shù)據(jù)經(jīng)結(jié)果數(shù)據(jù)分析處理模塊處理之后傳遞給結(jié)果數(shù)據(jù)顯示模塊，自動(dòng)生成相應(yīng)的圖形圖像。
　　軟件主要實(shí)現(xiàn)了如下功能：1)通過(guò)界面方便的設(shè)計(jì)出一個(gè)傳輸光路，可直接指定元件主要參數(shù)而不理會(huì)程序的具體細(xì)節(jié)；2)實(shí)現(xiàn)脈沖