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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: =4> @8=JA z!Hx @){|
(11.1) Q|//Z 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。 P`
]ps?l =|V"#3$f 激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 VDn:SGj5 JqEb;NiP)5 GLAD的计算与该理论相符甚好。 UkfA}b^@v Hirr=a3
`]{Psc6_= 参考文献 f?-J#x) PbN3;c3 A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 4(|yD; vJThU$s- ]-Lruq# C 谐振腔参数 7LdzZS0OM ---------------------------------------- ?(Bl~?zD 等效菲涅尔数 0.5 +{*)}[w{x 放大倍率 2 Pz1G<eh#{g 腔长 90cm FfSI n3 孔径1半径 0.3cm acae=c|X 孔径2半径 0.6cm ;@4sd%L8V ----------------------------------------- ;qb Dbg 5M.Red.L ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 =mLeMk/7 w ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 _yJ|`g]U3 ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 GhiHA9. ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 K0 QH?F variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 !ew6
n
I variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 8<c'x]~ D!me%; ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 I4:rie\hjC macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 %ET
#
z! pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 C*Xik9n clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 wPQ&Di*X} mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 nF|Oy0 prop 90 # 向后传播90cm UOJ*a1BM mirror rad=360. # 凹面镜 b~9`]+ clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 /+29.1#| prop 90 # 向前传播90cm pU@YiwP"]x variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy QH:>jmC{1h write/screen/on # 写屏 f-&ATTx`J udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 J@gm@ jLc gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # 1q`k}KMy gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 jJ<;2e~OW energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 *?p
^6vO
if STOP macro/exit # 条件退出 wBE7Bv45 if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 W[fT
R?n title resonator mode pass = @pass_number H7}g!n? plot/l xrad=.75 GI?PGAT endif IqXBz.p macro/end \#2
s4RCji %rw}u"3T ###初始化变量 "R8.P/ 3 pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # y]7%$*
< field_radius = 1.6 #调整场半径 @ "0uM?_)- fw:7U%MGv c##建立初始单位和高斯场分布 HS(U4 array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 J ZA*{n2 units/field 1 field_radius # 定义单位 'H!V54
\j wavelength/set 1 10. # 定义波长 2'Y{FY_Z gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 [0wP\{% df^0{gNHx c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 <8*A\& gain/eigenvalue/set 1 :q(D(mK plot/screen/pause 3 . Jptj TEST = 1 %uj[ ` resonator/name conres #设置谐振腔名字 &jt02+Hj' resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 X:U=MWc> TEST = 0 Q7L)f71i pass_number = 0 #往返次数初始化为0 3Fgz)*Gu] clear 1 0 #光束初始化为0 #s*k|
j} noise 1 1 #从噪声开始 WejyYqr34- resonator/run 30 #宏运行30次 4`$5
_}
j! title ex 11: energy per step #设置图形的标题 LNaeB(z" plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 dV)Y,Yx0${ plot/udata max=0 #设置横坐标范围 WFRsSp2 c5<kbe ###绘制汇聚场分布 xUQdVrFU title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 uL
bp.N8 plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 zf`5>h| plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 b/z'`?[ obs 1 .3 re]%f"v:5 title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 1k$2LQ plot/watch ex11a_3.plt
ccRlql( plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 $y8mK|3.3u JR])xPI` c##应用透镜并传播到远场 ~KJ,SLzhx9 lens/sph 1 100 ZT r:xX{R6 prop 100 hK
Fk$A title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 NWw<B3aL plot/watch ex11a_4.plt 0,:iE\ plot/liso 1 ns=64 :DDO= Ob7zu"zr c###生成环围功率表 _cR6ik zW( encircled/calculate/energy 1 #,t2*tM encircled/udata 1 zMbfV%b title ex 11: encircled energy I+*osk plot/watch ex11a_5.plt # n'q
aR<bY plot/udata 1 min=0. max=1. # ?){0-A4 end (qJIu WfRVv3Vm 图1.刮刀镜镜前会聚横模 u.$Ym cZ6?P`X 图2.单程能量损失图 )t*S'R 图3 ] gH
wfqx n; Lo 图4.刮刀镜镜后会聚横模 lQ+Ru8I eH ;Wfs2f 图5.准直谐振腔的远场分布 ^cB49s+{e k&WUv0 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 Dq{:R
QQ:2987619807
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