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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: \%|%C =+w!fy
(11.1) Wg\MaZ6Di 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。 {iYrC m[_ <7_s'UAL! 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%。 dry>TXG* KtD
XB> GLAD的计算与该理论相符甚好。 qijQRxS #MUY!
7\[)5j 参考文献 xv~Sk2Z+d =B0AG9Fz A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). RwUosh\W K@tEL Yb *=X61`0 C 谐振腔参数 REWW(.3o ---------------------------------------- @ )Nw>/;o 等效菲涅尔数 0.5 X"g`hT"i 放大倍率 2 a g6[Nk 腔长 90cm 1xjWD30 孔径1半径 0.3cm bMB*9<c~ 孔径2半径 0.6cm G124!^ ----------------------------------------- 5Zn: $?7 5O[\gd- ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 &[P(}??Y\ ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 ujS C ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 B["jndyr ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ZC"a#rQ variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 T'!p{Fbg; variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 lP*p7Y ' p# JPLCs ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 ^Q9K]Vo macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 Jw0I$W/ pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 lofP$ clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 eh}|Wd7J mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 IO7cRg'-F prop 90 # 向后传播90cm j937tn!Q mirror rad=360. # 凹面镜 q\xsXM clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 s*R UYx prop 90 # 向前传播90cm VUC_|=?dL variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy QL:Qzr[ write/screen/on # 写屏 Ffig0K+` udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 p^ ONJL gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # F},kfCFF gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 %E[ $np> energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 S
9|^VU if STOP macro/exit # 条件退出 C5Mpm)-% if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 49=
K]X title resonator mode pass = @pass_number mFt\xGa plot/l xrad=.75 cN`P5xP' endif ssAGWP macro/end (-xVW#39 d2fiPI7lg ###初始化变量 .|0$?w pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # 1BSn#Dnj field_radius = 1.6 #调整场半径 z9w]{Zd_,d 5xQ5)B4k c##建立初始单位和高斯场分布 mQ3gp&d3W array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 +xQj-r)- units/field 1 field_radius # 定义单位 G"ixw wavelength/set 1 10. # 定义波长 b^A7R{G7 gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 eoJ*?v <?%49 c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 ~:*V'/2k
gain/eigenvalue/set 1 OZ/"W)
plot/screen/pause 3 'p)DJUwt TEST = 1 {LT2^gy= resonator/name conres #设置谐振腔名字 yji>vJHu resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 >sQf{uL TEST = 0 qe/5'dw pass_number = 0 #往返次数初始化为0 N'0nt]&a clear 1 0 #光束初始化为0 vhzz(UPUt noise 1 1 #从噪声开始 WBR# Ux resonator/run 30 #宏运行30次 E:;MI{;7 title ex 11: energy per step #设置图形的标题 AoY!f'Z plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 !&5|:96o plot/udata max=0 #设置横坐标范围 [AYJ(H/ Gp=V%w\FDW ###绘制汇聚场分布 5 BeU/ title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 92~$Qa\S! plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 GC|V>| tz# plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 n`!6EaD obs 1 .3 Wu/:ES)C title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 !wC(
]Y plot/watch ex11a_3.plt ,+X:#$ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 op3a*KG uX6p^KNm5 c##应用透镜并传播到远场 X9?0`6Li lens/sph 1 100 n4.\}%=z prop 100 "LH3ZPD title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 %3.
np plot/watch ex11a_4.plt v=cX.^L plot/liso 1 ns=64 x6ayFq= OTNI@jQ) c###生成环围功率表 g?*D)WU encircled/calculate/energy 1 .3#Xjhebvu encircled/udata 1 w|NI d,#f title ex 11: encircled energy (M{>9rk8 plot/watch ex11a_5.plt # &Lbwx&!0b plot/udata 1 min=0. max=1. # ^}`24~|y end GNSh`Tm =# Cxe(iwa. 图1.刮刀镜镜前会聚横模 ,W;|K 5 Fl*<N 图2.单程能量损失图 TD78&a# 图3 K[x=knFO
(iIzoEpb8W 图4.刮刀镜镜后会聚横模 }}bMq.Q' u|k_OUTq 图5.准直谐振腔的远场分布 B
]sVlbt \GKR(~f 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 G<]@nP{P
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