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    [推荐]GLAD:共焦非稳腔模拟仿真 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-09-30
    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: D]s]"QQ8  
    AJ^#eY5  
         (11.1)
    *i{Y9f8  
    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。 k0-G$|QgIp  
    7OCwG~_^  
    激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 q .4A(,  
    +;}#B~:  
    GLAD的计算与该理论相符甚好。 fq[;%cr4  
    SJt<+kg  
    J?UQJ&!@O  
    参考文献 RP5+d  
    4)>FS'=  
    A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). s@hRqGd:  
    P^`duZ{T  
    OS|>t./U  
    C 谐振腔参数 ^D`v3d  
    ---------------------------------------- 3bZIYF2@  
    等效菲涅尔数      0.5 Wo~vhv$E  
    放大倍率          2 l7{oi!   
    腔长              90cm  7R#+Le)  
    孔径1半径       0.3cm Cxod[$8  
    孔径2半径      0.6cm ;Vik5)D2D  
    ----------------------------------------- .\0isO  
    >odbOi+X  
    ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 %1 vsN-O}8  
    ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 A\_|un%  
    ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 :j')E`#   
    ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 <GHYt#GIZ+  
    variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 `Q3s4VEC  
    variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 zk*c)s  
    /2EHv.e `  
    ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 vx_o(wof  
    macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 (/-hu[:  
    pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 *KY=\ %D  
    clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 $N :Vo(*  
    mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 Y{v(p7pl  
    prop 90                              # 向后传播90cm 9Y>8=#.c  
    mirror rad=360.                        # 凹面镜 DrnJ;Hi"  
    clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 7QKr_  
    prop 90 # 向前传播90cm 8d*/HF)h  
    variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 5zFR7/p{  
    write/screen/on  # 写屏 ZCKka0*  
    udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 b"!Q2S~  
    gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # *BuUHjTv  
    gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 \Y6WSj?E  
    energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 c|F[.;cR  
    if STOP macro/exit  # 条件退出   p~noM/*2r  
    if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 .<tquswg  
    title resonator mode pass = @pass_number   OO?]qZa1  
    plot/l xrad=.75   M?&h~V1OI~  
    endif 2C{H$ A,pW  
    macro/end B+^(ktZp@  
    1+-_s  
    ###初始化变量 l]~n3IK"  
    pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # /%_OW@ ?  
    field_radius = 1.6  #调整场半径 qd"_Wu6aF=  
    dq[Mj5eC  
    c##建立初始单位和高斯场分布 =@k%&* Y?  
    array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 AU-n&uX  
    units/field 1 field_radius  # 定义单位 b'6- dU%  
    wavelength/set 1 10.  # 定义波长 8-y{a.,u.  
    gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 7j nIv];i  
    yG Wnod'  
    c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 vSi_t K4  
    gain/eigenvalue/set 1   8NaqZ+5x  
    plot/screen/pause 3 Dfq(Iv  
    TEST = 1   >``MR%E:<  
    resonator/name conres  #设置谐振腔名字 T \w?$ s  
    resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 1x,[6H  
    TEST = 0   /mp*>sNr6  
    pass_number = 0  #往返次数初始化为0 \(t@1]&jw  
    clear 1 0                                  #光束初始化为0 %tG*C,l]  
    noise 1 1                                 #从噪声开始 'v]u#/7a  
    resonator/run 30                         #宏运行30次 6mKjau{r_  
    title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 yHxosxd<*  
    plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 r5!/[_l  
    plot/udata max=0   #设置横坐标范围 s21wxu:  
    A:7k+4  
    ###绘制汇聚场分布 wywQ<n  
    title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 wdUBg*X8  
    plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 Q WMdn  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           [s&$l G!  
    obs 1 .3                           ^pJ!isuqu  
    title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 *N{emwIq  
    plot/watch ex11a_3.plt             f>aRkTHf  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         MwmUgN"g  
    J>u 7,  
    c##应用透镜并传播到远场 3e(ehLc4DJ  
    lens/sph 1 100                   +-E~6^>  
    prop 100                         tK&' <tZh  
    title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 dnj}AVfQx  
    plot/watch ex11a_4.plt             _E@ :O+K  
    plot/liso 1 ns=64                 vDH>H^9Y  
    X/N0LU(q  
    c###生成环围功率 'Ysx=  
    encircled/calculate/energy 1       XoA+MuDzpo  
    encircled/udata 1                 ]O]GeAGC2  
    title ex 11: encircled energy       |=&cQRY!p  
    plot/watch ex11a_5.plt # i+gQE!  
    plot/udata 1 min=0. max=1. # J/}:x;Y  
    end ,_"AT! r  
    {dmj/6Lc  
    图1.刮刀镜镜前会聚横模 d> {nQF;c  
    `[C!L *#,  
    图2.单程能量损失图
    bT&: fHc  
    图3 C`5  
    U#3J0+!  
    图4.刮刀镜镜后会聚横模 G#MdfKH  
    =b/L?dR.-  
    图5.准直谐振腔的远场分布 }[M`uZ  
    92^w8Z.  
    图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
    Me=CSQqf<  
    QQ:2987619807
     
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