案例研究
ELI Beamlines利用OpticStudio开发了一种高功率HAPLS激光光束传输系统
ELI Beamlines专注于研究开发短脉冲二次辐射源和粒子。它的主要目标是成为一个真正多学科、面向用户的多千兆瓦(1015 W+，或1千万亿)激光无穷结构，以支持在物理学和天体物理学、化学、生物学、医学和材料科学等广泛领域的开创性科学实验和应用。ELI Beamlines使用OpticStudio的高效、可靠的系统建模和光束传播来支持这些目标。
挑战
ELI Beamlines公司的最新进展是其高重复率先进佩瓦激光系统(HAPLS)。HAPLS是第一个二极管泵浦和最高的平均功率petawatt系统(300 W, 10 Hz重复频率)。HAPLS可以达到每平方厘米1021-1023瓦的聚焦强度，相当于所有到达地球的阳光被聚焦到一根头发的直径。要实现HAPLS的高功率、短脉冲特性，需要严格的设计验证和高度细致的光束传播能力。
工程解决方案
ELI Beamlines项目的成功为该组织和相关组织带来了持续的高资金稳定性。这一点，再加上其技术为其他科学家提供的精度和前所未有的能力，使得ELI束线公司高效而实用地构建系统变得至关重要。这确保了合作者能够有效地一起工作，并且他们的发现能够以及时和有效的方式被带到社区的其他地方。使用OpticStudio，该团队模拟了光束传播到实验室期间的相位-振幅调制，在实验室中，光束被聚焦到100米的离轴抛物线传播。然后使用OpticStudio来评估强度调制，并在新的HAPLS系统投入使用时预测可接受的相位误差。
好处
- OpticStudio实现了HAPLS的子系统和光束传输系统设计，这是世界上第一个二极管泵浦和最高重复速率的千瓦激光系统。
- 光束传输模型准确地预测了自由空间光束传播过程中的相位-振幅调制不会导致在高功率、介质涂层反射镜上超过激光诱导损伤阈值(LIDT)的强度峰值。
- 使用Zemax软件实现项目设计目标的时间远远少于使用内部代码开发工作产生可能质量较低的结果所花费的时间。
- 使用OpticStudio可以节省数百万欧元和两到三年的开发时间，因为通过光束传输操作预测降低了工程和编码复杂性。
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