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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: { /!ryOA65  
    }o!b3*#  
         (11.1)
    ZK t{3P  
    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。 ]#shuZ##>0  
    >V)#y$Z  
    激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 nX7F<k4G2  
    b)Nd}6}<?  
    GLAD的计算与该理论相符甚好。 '>|K d{J0  
    C~>0K,C0^  
    e/ g9r  
    参考文献 ]lGkZyU hI  
    <Sd ef^  
    A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). "kcix!}&  
    ~P}ng{x4z  
     rwSR  
    C 谐振腔参数 l=P)$O|=w  
    ---------------------------------------- KI\bV0$p<  
    等效菲涅尔数      0.5 F# 9^RA)9  
    放大倍率          2 Es}`S Ie/  
    腔长              90cm Xl<*Fn?  
    孔径1半径       0.3cm %?V~7tHm>  
    孔径2半径      0.6cm vD#kH 1  
    ----------------------------------------- 5.\|*+E~  
    )xU+M{p-os  
    ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 B)DuikV.D  
    ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 p<D@l2vt  
    ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 |ul{d|  
    ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 N?rE:0SJ  
    variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 [C-FJ>=S  
    variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 3hJ51=_0^  
    ?vWF[ DRd'  
    ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 *=O3kUoL  
    macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 UT{`'#iT  
    pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 7ieAd/:_  
    clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 R9-mq; u+  
    mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 nZYO}bv\  
    prop 90                              # 向后传播90cm }vP(SF 6  
    mirror rad=360.                        # 凹面镜 .P5' \  
    clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 hd/'>]  
    prop 90 # 向前传播90cm \O~/^ Y3U!  
    variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy mcQ A'  
    write/screen/on  # 写屏 4k{xo~+%,  
    udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ^(T~Qp  
    gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # NuF?:L[  
    gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ^u90N>Dvq  
    energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 yfqe6-8U  
    if STOP macro/exit  # 条件退出   GHi'ek<?^  
    if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 +>yh` Zb  
    title resonator mode pass = @pass_number   C %j%>X`  
    plot/l xrad=.75   !w/fw Oo  
    endif M|@@ LJ'  
    macro/end -+2A@kmEJ  
    <f)T*E^5%  
    ###初始化变量 #_3ZF"[zq  
    pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # B )\;Ja  
    field_radius = 1.6  #调整场半径 1n6%EC|X  
    =%I;Y& K  
    c##建立初始单位和高斯场分布 T#Bj5H  
    array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 )3|a_   
    units/field 1 field_radius  # 定义单位 O\=Zo9(NHF  
    wavelength/set 1 10.  # 定义波长 f*xv#G  
    gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 G<rAM+B*g  
    e^;:iJS  
    c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 )Xt#coagS  
    gain/eigenvalue/set 1   l  LBzY`j  
    plot/screen/pause 3 Zv mkb%8  
    TEST = 1   'vq0Tw5  
    resonator/name conres  #设置谐振腔名字 23ho uS   
    resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 QAl4w)F  
    TEST = 0   muK.x7zyl  
    pass_number = 0  #往返次数初始化为0 !lZ}kz0  
    clear 1 0                                  #光束初始化为0 noB8*n0  
    noise 1 1                                 #从噪声开始 &oZU=CN  
    resonator/run 30                         #宏运行30次 h^,L) E  
    title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 o7PS1qcya<  
    plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ?djH!  
    plot/udata max=0   #设置横坐标范围 f }.t  
    K0I.3| 6C  
    ###绘制汇聚场分布 f\RTO63|O  
    title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 d mTZEO  
    plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ?-0, x|ul  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           96; gzG@1!  
    obs 1 .3                           #Lk~{  
    title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 pP"j|  
    plot/watch ex11a_3.plt             QWt3KW8)  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         NCo!n$O1~  
    sC2NFb-+&  
    c##应用透镜并传播到远场 QaA?UzB  
    lens/sph 1 100                   23'<R i  
    prop 100                         "|,KXv')  
    title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 1BP/,d |+  
    plot/watch ex11a_4.plt             U ){4W0  
    plot/liso 1 ns=64                 #_IuB) qy  
    Dwr"-  
    c###生成环围功率 =C|^C3HK  
    encircled/calculate/energy 1       $|[N3  
    encircled/udata 1                 =E(ed,gH8  
    title ex 11: encircled energy       /m^G 99N  
    plot/watch ex11a_5.plt # >b:5&s\9  
    plot/udata 1 min=0. max=1. # 'X4)2iFV  
    end *<"{(sAvk  
    eZhF<<Y  
    图1.刮刀镜镜前会聚横模 Qs#;sy W@~  
    i]@k'2N  
    图2.单程能量损失图
    wQ9@ l  
    图3 0$=U\[og  
    JFNjc:4{0  
    图4.刮刀镜镜后会聚横模 SL+n y(y  
    UV{})T*s  
    图5.准直谐振腔的远场分布 6iHY{WcDj  
    ~Dw% d;  
    图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
    J!3;\  
    QQ:2987619807
     
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