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采用球面反射镜构造了一个共焦非稳腔,该结构与Siegman和Miller描述的结构一致[1]。该谐振腔的准直菲涅尔数和等量菲涅尔数分别为: :'|%~&J sFuB[
JJ}
(11.1) 6=0"3%jn@ 其中,a是孔径半径,L为腔长,λ为波长,M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm,a=0.3cm,M=2,λ=10μ。带入后计算得:Nc=2,Neq=0.75。 $i;%n1VBg uzr(gFd 激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 1/:WA:]1, 1Ue)&RW GLAD的计算与该理论相符甚好。 bj=kqO;*O Bq3" l%hI
6w|s1!Bl 参考文献 ZF!cXo7d #(=8
RA:@ A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). DD{-xCCR P>j^w#$n 2+m%f" C 谐振腔参数 ).0klwfV ---------------------------------------- \R\?`8Orz 等效菲涅尔数 0.5 n** W 放大倍率 2 pyJY]"UHVE 腔长 90cm >Z r f}H 孔径1半径 0.3cm 7u73v+9qn: 孔径2半径 0.6cm +}[M&D ----------------------------------------- WdI9))J2S ia6%>^ ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 8w/$!9[ ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 7uQiP&v ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 -j9Wf= ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 cBZ$$$v\# variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 j1D 1tn variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 Zawnx=
8T-/G9u ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 +?y ', Ir macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 Uq/FH@E= pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 |7ct2o~un clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 i;B &~ mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 i7D[5! prop 90 # 向后传播90cm )}w2'(!X8 mirror rad=360. # 凹面镜 ?TTtGbvU clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 b?i5C4=K prop 90 # 向前传播90cm GYH{_Fq variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy fSc)PqLP write/screen/on # 写屏 b$FK}D5 udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 !y_4.&C{ gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # =`<9N% gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 hvW FzT5 energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 TP3KT) if STOP macro/exit # 条件退出 -J &y]' if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 iepolO= title resonator mode pass = @pass_number CZZwBt$P plot/l xrad=.75 KEfN!6 endif Z?JR6;@W macro/end -So$f-y O1+OE!w ###初始化变量 )O+V ft pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # xB4}9zN s field_radius = 1.6 #调整场半径 nIZ;N!r=i 0nr 5(4h c##建立初始单位和高斯场分布 J(>T&G; array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 aFw \w>*^ units/field 1 field_radius # 定义单位 2o)8 'Lp wavelength/set 1 10. # 定义波长 ==#mlpi`S[ gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 -XASS% @tT2o@2Y^ c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 VEsIhjQ gain/eigenvalue/set 1 wE~&Y?^ plot/screen/pause 3 <S ae:m4 TEST = 1 )B*D\9\Z resonator/name conres #设置谐振腔名字 >;Ag7Ex resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 @bRKJPU9) TEST = 0 )WNw0cV}J> pass_number = 0 #往返次数初始化为0 Efp[K}Z^$ clear 1 0 #光束初始化为0 9QP- ~V{$ noise 1 1 #从噪声开始 /6y9u} resonator/run 30 #宏运行30次 i2P:I A|@ title ex 11: energy per step #设置图形的标题 u_HCXpP!Q plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 ]A=yj@o$xN plot/udata max=0 #设置横坐标范围 L}=DC =E @#r6->%W ###绘制汇聚场分布 S:lie*Aux* title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 sEymwpm9 plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 6%^A6U plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 .QU] obs 1 .3 #fx>{ vzH title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 +R8G*2 plot/watch ex11a_3.plt :y.~IQN plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 A('o&H `O0bba=:= c##应用透镜并传播到远场 %63s( ekU lens/sph 1 100 tdsfCvF=a prop 100 _I?oR.ON33 title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 u|"y&>!R- plot/watch ex11a_4.plt ~2;\)/E\ plot/liso 1 ns=64 ;&dMtYb 6$)FQ
U c###生成环围功率表 HDO_r(i encircled/calculate/energy 1 |b4f3n encircled/udata 1 w8D6j%C title ex 11: encircled energy 2kcDJ{( plot/watch ex11a_5.plt # u!-v1O^[ plot/udata 1 min=0. max=1. # ,!O]c8PcU end o<gK"P WF_v>g:g 图1.刮刀镜镜前会聚横模 0qq>(K[ oFb~|>d 图2.单程能量损失图 !]3kFWs 图3 [sNvCE$\] 3#?53s 图4.刮刀镜镜后会聚横模 bU \T T65"?=<EB 图5.准直谐振腔的远场分布 IISdC(5 Dz&,g+>$J 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 iA<'i8$P
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