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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: X7aXxPCq1 MQcE6)
(11.1) hQh9ok8S 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。 i%(yk#=V ~] =?b)B 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%。 yYAnwf ` DCU>bt&R GLAD的计算与该理论相符甚好。 %u]6KrG18b ?)A2Kw>2
Pw}_[[>$ 参考文献 #!!AbuhzK{ ui.'^F< A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). cV$lobqO 3\!F\tqD \ ;cSGlE | C 谐振腔参数 @vH2Vydu ---------------------------------------- ^/KfH&E 等效菲涅尔数 0.5 5 Rz/Ri\c= 放大倍率 2 $>vy(Y 腔长 90cm iV)ac\ 孔径1半径 0.3cm N2~$rpU3 孔径2半径 0.6cm '_Wt}{h ----------------------------------------- 'tWAu I l=Wd,$\ ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 A|vP$zy ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 *m_93J ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 t!l%/$- ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 S!j^|! variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 >a]t< variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 4]6 Qr !P|5#.eC ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 i>Iee^_( macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 Z H-5Qy_ pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 .w'vD/q; clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 O<`R~ mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 g3rRhS prop 90 # 向后传播90cm $Xt;A&l2? mirror rad=360. # 凹面镜 S[U/qO)m clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 %_tk7x prop 90 # 向前传播90cm >~&(P_<b variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy agY5Dg7 write/screen/on # 写屏 4;\Y?M}g? udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 nYov>x] gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # ``-k{C#F gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 G]lvHD energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 qz:]-A if STOP macro/exit # 条件退出 I q,v if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 }J;~P
9Y title resonator mode pass = @pass_number i`~~+6`J plot/l xrad=.75 .}p|`3$P endif )VY10R)$ macro/end !QTPWA LVmY=d> ###初始化变量 D Q 5W6W pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # @KJV1t` field_radius = 1.6 #调整场半径 &|z|SY]DL #NJ<[Gew c##建立初始单位和高斯场分布 ;Vo mFp L array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 c(:Oyba units/field 1 field_radius # 定义单位 ;Id"n7W wavelength/set 1 10. # 定义波长 a 2E t,WA% gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 VKf6|ae @Z=wE3T@ c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 qL>v&Rd< gain/eigenvalue/set 1 ".M:`BoW4 plot/screen/pause 3 \>;%Ji TEST = 1 ~y@& } resonator/name conres #设置谐振腔名字 !OQuEJR resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 &NP6%}bR` TEST = 0 @WJf) pass_number = 0 #往返次数初始化为0 ecT]p clear 1 0 #光束初始化为0 ?1$\pq^ noise 1 1 #从噪声开始 7?"9J`* resonator/run 30 #宏运行30次 P,`=]Y* title ex 11: energy per step #设置图形的标题 :3gFHBFDj plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 }JGq 1 plot/udata max=0 #设置横坐标范围 ?Hk.|5A} /'"R Mq ###绘制汇聚场分布 [$oM title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 'F<Sf:?.p plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 2+Vp'5>& plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 ]]3Q*bq4 obs 1 .3 ?M]u$Te/. title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 D0KELAcY plot/watch ex11a_3.plt bx]14}6 plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 a^x
0 l c*jr5 Y c##应用透镜并传播到远场 {~"Em'}J lens/sph 1 100 LiF.w:} prop 100 !&6-(q9 title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 gvK"*aIj plot/watch ex11a_4.plt m9k2h1 plot/liso 1 ns=64 =3pD:L Qv74?B@ c###生成环围功率表 ^[*AK_o_DQ encircled/calculate/energy 1 Upu%.[7 encircled/udata 1 )Jmw|B title ex 11: encircled energy DSTx#* plot/watch ex11a_5.plt # 6XZN># plot/udata 1 min=0. max=1. # 0x6@{0 end @}Pw0vC }0krSzcn#, 图1.刮刀镜镜前会聚横模 sbpu
qOL U<|B7t4M 图2.单程能量损失图 br10ptEx 图3 $/os{tzjd sAf9rZt*' 图4.刮刀镜镜后会聚横模 2pw>B%1WP) n/Or~@pHD 图5.准直谐振腔的远场分布 [10$a(g\x "NlRSc# 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 "_Zh5
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