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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: Nr2 C@FU:0 \,!QJp4
(11.1) e&eW|E 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。 +l^LlqA vaf&X]p 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%。 s<x1>Q7X~ 39{{7(hh GLAD的计算与该理论相符甚好。 `P Xz {%w!@-
W~_t~Vg5 参考文献 M>jtFP<S :hGPTf A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). wPbkUVO SM[Bv9|0 R`F,aIJ] C 谐振腔参数 9>/wUQs!] ---------------------------------------- F>]#}_ 等效菲涅尔数 0.5 doHF|<s 放大倍率 2 DN4#H` 腔长 90cm 3E}EBJLsZ 孔径1半径 0.3cm W{XkVKe1a 孔径2半径 0.6cm G;gJNK"e ----------------------------------------- DOm[*1@^ 59(U `X ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 4VN aq<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 wHz?#MW 3L ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 ;%J5=f%z) ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 P+e KZo variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 Gt9wR variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 mzL[/B#>M kfC0zd+ ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 rl:KJ\*D macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ?_6YtR,{ pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 H;<!TX.zD clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 B~r}c4R{7 mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 ]pTvMom$6 prop 90 # 向后传播90cm crA:I"I mirror rad=360. # 凹面镜 ,S[K{y< clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 ~>ME'D~ prop 90 # 向前传播90cm _3Q8n| variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy PW}OU9is write/screen/on # 写屏 \hk/1/siyF udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 g+q@i{Yn gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # c $;\i gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 y93k_iq$S energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 ~HLRfL? if STOP macro/exit # 条件退出 RcY[rnI6 if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 :x>T}C<Y title resonator mode pass = @pass_number 2V#6q,2 plot/l xrad=.75 A-E+s~U8 endif ~P1_BD( macro/end 1/j$I~B T@+ClZi ###初始化变量 6o}V@UzqV pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # %&] 1FhL field_radius = 1.6 #调整场半径 P15:,9D P;foK)AM c##建立初始单位和高斯场分布 &{^eU5 array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 P[gO85 units/field 1 field_radius # 定义单位 8Pmwzpk02 wavelength/set 1 10. # 定义波长 wz#[:2 gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 e9@(/+ tW6#e(^l6 c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 k&Jo"[i&WO gain/eigenvalue/set 1 R$0U<(/ plot/screen/pause 3 0<P(M: a TEST = 1 ?iz<
resonator/name conres #设置谐振腔名字 |$w*RI0C resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 |'w^ n TEST = 0 #tz8{o?ebN pass_number = 0 #往返次数初始化为0 ;~ee[W$1 clear 1 0 #光束初始化为0
U1\MA6pXW noise 1 1 #从噪声开始 "Pdvmur resonator/run 30 #宏运行30次 HYIRcY title ex 11: energy per step #设置图形的标题 ;/A}}B]y plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 -N^=@Yx) plot/udata max=0 #设置横坐标范围 Z[;#|$J {5x>y:v ###绘制汇聚场分布 XARSGAuw title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 M7p8^NL plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 # ITLz!gE plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 24|<<Xn obs 1 .3 ![Hhxu title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 bw;iz,Z plot/watch ex11a_3.plt MgP{W=h2 plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 cUM_ncYOP
Ys+N,:#R c##应用透镜并传播到远场 W:>J864! lens/sph 1 100 Bfn]-]>sD prop 100 hLn&5jYHvt title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 FLEg0/m0 plot/watch ex11a_4.plt ])68wqD plot/liso 1 ns=64 69OET_AS> ZU^Q1}</5 c###生成环围功率表 clC~2: encircled/calculate/energy 1 lk~dgky@ encircled/udata 1 dc)wu] title ex 11: encircled energy !yk7HaP plot/watch ex11a_5.plt # u4C1W|x plot/udata 1 min=0. max=1. # i!y\WaCp end P$F#,Cn .0KOnLdK 图1.刮刀镜镜前会聚横模 T+3k$G[e/ DZF[dxH 图2.单程能量损失图 *SXSF95 图3 tvK rc Kl!DKeF 图4.刮刀镜镜后会聚横模 7- (>"75Q| EF0Pt 图5.准直谐振腔的远场分布 ?@yank| `s#sE.=o 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 Cd$dnHVh
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