4-65  激光系统计算机模拟设计平台

粟敬钦  王文义  景  峰  魏晓峰  张小民

用于高功率固体激光驱动器的设计和优化的计算机模拟设计平台已经基本建成。该平台主要由硬件系统、软件系统、数据库3部分组成(见图1)。硬件系统主要指由高性能微型计算机和服务器组成的局域网。局域网内的通讯采用TCP/IP协议，网络传输带宽100M。网络上各微机可通畅的实现计算机间的数据共享。局域网服务器选用双CPU配置的服务器。目前建成的软件系统包括：一套较完整的高功率激光系统光传输模拟计算软件SG 99，与SG 99配套的数据库管理系统以及光线追迹软件。

通过理论研究和基准实验研究，完成了能够对高功率固体激光驱动器中光脉冲的能量放大、光束线性传输、光束非线性传输、空间滤波、频率转换等物理过程进行模拟计算的光传输软件SG 99。通过与实验结果或与理论解析计算结果比对等方法基本完成对SG 99中主要计算的验证。验证结果表明SG 99是一套较完整、准确的高功率激光系统模拟计算软件。目前数据库系统V1.0版为基于Interbase(5.0)的C/S(客户机/服务器)网络数据库系统，客户端服务程序选用Delphi 5.0(Client/Server)作开发工具。数据库统一存放于局域网的服务器上，系统上建有账号，用户可通过局域网上任一装有客户端软件的微机使用本系统。

  通过现有的计算机模拟设计平台，基本完成了原型装置主放大级总体技术方案的优化设计，确定了主放大级的重要光学参数。为原型装置的工程启动打下很好的基础。利用现有的模拟设计平台完成的主要优化工作包括：主放大器配置方式的优化；片厚及光束参数的优化；片厚与小信号增益系数的优化；光束参数的优化；原型装置基本配置和光学参数；光束软化因子的确定；放大器增益分布对光传输的影响等。

 通过3年来的研究，目前建立的计算机模拟设平台已经基本具备了大型高功率固体激光装置模拟设计的能力，基于该平台取得的一些成果已实际应用于原型装置的工程设计中。如何根据主机的需求对该系统进行升级和完善将是下一步工作的重点。