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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: $Re %+2c  
    ho. a93  
         (11.1)
    :gn!3P}p?  
    其中,a是孔径半径,L为腔长,λ为波长,M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm,a=0.3cm,M=2,λ=10μ。带入后计算得:Nc=2,Neq=0.75。 BVDo5^&W  
    ^EZoP:x(oE  
    激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 5Ml}m  
    P? n`n!qZ  
    GLAD的计算与该理论相符甚好。 +X%yF{^m(  
    v>6r|{  
    .*{LPfD|  
    参考文献 ]MyWB<9M  
    lDzVc`c  
    A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). pe8MG(V  
    z\, w$Ef+  
    ]2+(i  
    C 谐振腔参数 e"Z~%,^A  
    ---------------------------------------- v?rN;KY#pK  
    等效菲涅尔数      0.5 \} 5\^&}_  
    放大倍率          2 @NZ?D0"  
    腔长              90cm A'T! og|5  
    孔径1半径       0.3cm (Y86q\DQ?|  
    孔径2半径      0.6cm #+$z`C`  
    ----------------------------------------- y!j1xnzki  
    tfO _b5g  
    ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 :HC{6W`$  
    ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 LdcP0G\"VG  
    ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 a[!':-R`s  
    ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 b1+Nm  
    variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 LF8B5<[O  
    variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 Y (Q8P{@(  
    gyIPG2d  
    ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 #*fB~Os:  
    macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ufmFeeg  
    pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 6xwC1V?:0t  
    clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 v?}/WKe+0  
    mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 TAP/gN'  
    prop 90                              # 向后传播90cm \|kU{d0  
    mirror rad=360.                        # 凹面镜 SRMy#j-  
    clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 / wEr>[8S  
    prop 90 # 向前传播90cm JP#m} W  
    variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy `#~@f!';  
    write/screen/on  # 写屏 !HFwQGP.Y  
    udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 (5SI! 1N  
    gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # J?{uG8)  
    gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 r(RJ&\ !  
    energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 )s M}BY  
    if STOP macro/exit  # 条件退出   umc!KOkL  
    if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 *%8dW  
    title resonator mode pass = @pass_number   0@2%pIq\  
    plot/l xrad=.75   U7O2.y+  
    endif 0=~Ji_5mB  
    macro/end R6ywc "xE  
    NWFZ:h@v  
    ###初始化变量 &iTsuA/7  
    pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # Mb-C DPT  
    field_radius = 1.6  #调整场半径 r3|vu"Uei  
    ]RV6( |U4_  
    c##建立初始单位和高斯场分布 f"/NY6  
    array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 Te;`-E L  
    units/field 1 field_radius  # 定义单位 kj>XKZL10  
    wavelength/set 1 10.  # 定义波长 qRNGe8  
    gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 V /|@   
    zg]9~i8  
    c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 y2)~ljR  
    gain/eigenvalue/set 1   ).LJY<A  
    plot/screen/pause 3 Xf:-K(%e  
    TEST = 1   =r`>tWs  
    resonator/name conres  #设置谐振腔名字 07n=H~yU  
    resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 g8^$,  
    TEST = 0   9n1O@~  
    pass_number = 0  #往返次数初始化为0 M^H357r%  
    clear 1 0                                  #光束初始化为0 TJ#<wIiX  
    noise 1 1                                 #从噪声开始 U4%P0}q/  
    resonator/run 30                         #宏运行30次 7z`)1^ M  
    title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 RE*;nSVFt  
    plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 LFtnSB8  
    plot/udata max=0   #设置横坐标范围 (Ys 0|I3  
    +YXyfTa  
    ###绘制汇聚场分布 l]GLkE  
    title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 i9$ -lk  
    plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 pX"f "  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           21W>}I"0?  
    obs 1 .3                           "H6DiPh.E  
    title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 (tys7og$'  
    plot/watch ex11a_3.plt             %G>*Pez %  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         . F_pP2A  
    g+U6E6}1  
    c##应用透镜并传播到远场 *&!&Y*Jzg  
    lens/sph 1 100                   _HGbR/  
    prop 100                         K-#v5_*  
    title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 CPAizS  
    plot/watch ex11a_4.plt             DdPU\ ZWR  
    plot/liso 1 ns=64                 tK1P7pbC8r  
    K%)u zP  
    c###生成环围功率 1ih|b8)Dn  
    encircled/calculate/energy 1       [/\}:#MLe  
    encircled/udata 1                 ("ql//SL  
    title ex 11: encircled energy       KftZ ^mk+p  
    plot/watch ex11a_5.plt # n}0[EE!  
    plot/udata 1 min=0. max=1. # o^H.uBO{  
    end Sw%^&*J  
    "cj6i{x,~w  
    图1.刮刀镜镜前会聚横模 /U+0T>(HS  
    sBt,y _LW  
    图2.单程能量损失图
    J.35Ad1hM  
    图3 v:|_!+g:  
    :.J Ad$>P  
    图4.刮刀镜镜后会聚横模 6;Wns'  
    7 wH9w  
    图5.准直谐振腔的远场分布  YH@p\#Y  
    Bz!SZpW(M  
    图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
    67?O}~jbG  
    QQ:2987619807
     
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