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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: M)Z3q zA%$l&QN]
(11.1) Ers8J V 其中,a是孔径半径,L为腔长,λ为波长,M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm,a=0.3cm,M=2,λ=10μ。带入后计算得:Nc=2,Neq=0.75。 x)OJ?l o@W:PmKW 激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 LY1dEZ-)A |]+PDc% GLAD的计算与该理论相符甚好。 z=pGu_`2 ; wKsi_``@
2YhtD A 参考文献 ,; k`N`#' >A
?{cbJ A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 1`v$R0`! 8XhGo2zf (hn;C>B C 谐振腔参数 -EIfuh ---------------------------------------- 8}>s{u;W 等效菲涅尔数 0.5 &)GlLpaT 放大倍率 2 EB2 5N~7 腔长 90cm Fa-F`U@h(m 孔径1半径 0.3cm (c|Ry[$| 孔径2半径 0.6cm % h"%G=: ----------------------------------------- +xn59V 'RzzLk|$ ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 }/g1s71 ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 _(0GAz%9 ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 C[s='v~} ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 D9;s% variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 M.0N`NmS variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 X].Igb)2 =x5k5NIF ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 6y
macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 m 7/b.B} pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 J8#3?Lp clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 J*m~fZ^ mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 Zt"3g6S prop 90 # 向后传播90cm p}d+L{"V mirror rad=360. # 凹面镜 -$tf` clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 HrH!
'bd prop 90 # 向前传播90cm 6'6,ySo] variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy >%i]p write/screen/on # 写屏 !B:wzb_ udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 KvkU]s_ gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # #B&%Y6E5 gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 xF])NZy| energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 R(W}..U0R" if STOP macro/exit # 条件退出 ,<O| Iis if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 `PI?RU[g* title resonator mode pass = @pass_number |[/'W7TV%? plot/l xrad=.75 X-}]?OOs endif #Pe|}!)u macro/end DE!P[$J 08F~6e6a8 ###初始化变量 k btQ pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # b_>x;5k field_radius = 1.6 #调整场半径 <-O^ol,fX S/)yi c##建立初始单位和高斯场分布 Ys+NIV#Q array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 NkY7Hg0 units/field 1 field_radius # 定义单位 JHCXUT-r{ wavelength/set 1 10. # 定义波长 ;$/]6@bqB gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 4d;.p1ro h}yfL@ c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 NZ:KJ8ea" gain/eigenvalue/set 1 bguTWI8bk plot/screen/pause 3 prO ~g TEST = 1 xa$4P [ resonator/name conres #设置谐振腔名字 S- JD}+9 resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 9/$Cq TEST = 0 /nz J`d pass_number = 0 #往返次数初始化为0 yL"UBe}v clear 1 0 #光束初始化为0 "eZ~]m}L0 noise 1 1 #从噪声开始 %{ +>\0x resonator/run 30 #宏运行30次
Wz)@k2 title ex 11: energy per step #设置图形的标题 Gc2:^FVlh plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 k4`(7Z plot/udata max=0 #设置横坐标范围 "T1A$DKw+R =}
flmUv~ ###绘制汇聚场分布 KkyZd9 title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 VJOB+CKE plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 uh&Qdy!I plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 Q1[EiM3 obs 1 .3 (\M+E
tU<9 title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 buA/G-<e plot/watch ex11a_3.plt AGK{t+` plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 dr^MW?{a\ yt1dYF0Xq c##应用透镜并传播到远场 *IIuGtS lens/sph 1 100 ~en' E prop 100 cd]def[d title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 QR{>]I plot/watch ex11a_4.plt iE,/x^&,& plot/liso 1 ns=64 CM4#Nn=i~ rHJtNN8$k c###生成环围功率表 [BuAJ930#5 encircled/calculate/energy 1 tqzr+ encircled/udata 1 @f`s%o title ex 11: encircled energy [1g plot/watch ex11a_5.plt # sjG@4Or plot/udata 1 min=0. max=1. # Hk@LHC end ?$~5ti#\ oL
-udH 图1.刮刀镜镜前会聚横模 * \%b1 w 3$9 图2.单程能量损失图 i9v|*ZM" 图3 *_/n$&
I%& a3C\?5 图4.刮刀镜镜后会聚横模 nJcY>Rp? yt#~n_ 图5.准直谐振腔的远场分布
/PZxF To =JE}jzo 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 (\H^KEy
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