国产Holaser激光与光学设计软件的开发历程

      Holaser软件的开发者为中国科学院上海光学精密机械研究所研究员，博士生导师，光学工程研究领域专家。Holaser软件目前具备的设计功能可以同时覆盖激光和光学这两大设计领域，它的开发灵感均来自于实际的科学实践活动和真实的科学应用案例，源自于开发者在解决实际科学技术问题中的不断探索和深刻理解。

      Holaser软件的开发语言为C++，它的第一行代码写于1998年，是开发者的硕士研究生学习阶段，内容是光学谐振腔设计、全固态调Q激光器设计、谐波转换匹配角度计算和高斯光束传输模拟设计，至此已有25年的开发历程，其一个字母一个字母敲进去的自编代码行数也达到了惊人的10万行。开发者这种持续对Holaser软件进行完善的驱动力来自对知识学习、对科学研究和对凭借自身能力来解决科学工程设计问题的渴望。

      在2000年，开发者硕士毕业转入博士学习阶段的啁啾脉冲激光放大系统研究，期间认识了宽带激光，认识了OPA、CPA和OPCPA，认识了超大规模的大口径激光放大链，也从而让Holaser软件的设计功能从简单的单频谐振激光器设计拓展到了对任意构型激光放大链路和对CPA超强超短激光系统的设计。

       于2003年博士毕业后，开发者最初从事了四年对神光II第九路激光工程的安装调试、运行维护和性能提升等工作。在不断用夜视仪努力分辨按每秒一次跳动的大口径微弱光斑中认识了激光近远场，在审视损伤惨重的大口径光学元件中认识了透镜曲率、像差、杂散光和鬼像，在佳人的陪伴中认识了光纤微结构设计原理。也促使Holaser软件功能进而扩充到了透镜光学设计、光纤结构设计、参量激光放大和二三四倍频激光设计、像传递设计、几何光线追迹设计、以及激光发射数字化预测和评估设计等内容。随后几年又在所承担的以色列国家激光装置设计，以及神光II八路升级激光装置的理论设计工作中把 Holaser进行了反复历练，保证其已有的功能和置信度得到不断提升，并逐步趋于完善。

      然后从2009年开始，持续至今的我国超大型激光装置技术、概念、方案和工程设计又为Holaser的发展带来了新的机遇。在开发者与国内优势单位不断进行探讨和碰撞的过程中，Holaser的光束衍射传播系统设计功能模块也于2010年正式诞生，宣告了该软件正式具备对两维和三维衍射激光与光学系统进行模拟的能力，并逐步衍生出两维的并行计算、光束合成、谐振腔设计、光束整形相位板设计、光束近远场设计、光栅设计、光纤激光传输设计和光学系统像质差评估设计等功能。

       时至今日，Holaser软件的各项设计功能逐步趋于圆满，各段代码也需要回过头来做最后一轮的性能优化和功能提升。本公众号后续将记录这一过程，探讨激光与光学设计问题，见证Holaser软件的不断完善与成长。