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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: >9W ;u`  
    kZ+nL)YQ#  
         (11.1)
    TH2D;uv  
    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。 KO(+%>^R  
    9+.0ZP?  
    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%。 chsjY]b  
    irCS}Dbw  
    GLAD的计算与该理论相符甚好。 RqW ZhHI1M  
    Qi|jL*mj&  
    )W'l^R4W  
    参考文献 S\GC^ FK  
    !v|j 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). #d%'BUde  
    2%N$Y]  
    ahkSEE{  
    C 谐振腔参数 .ag4i;hS8  
    ---------------------------------------- 693J?Yah[  
    等效菲涅尔数      0.5 V\@h<%{^%7  
    放大倍率          2 KzZ! CB\  
    腔长              90cm 6\)61o_1|  
    孔径1半径       0.3cm $j^Jj  
    孔径2半径      0.6cm ilQ R@yp*  
    ----------------------------------------- /hf}f=7kH  
    vpx8GiV  
    ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 7]Y Le+Ds  
    ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 m8H|cQ@Uu  
    ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 p~I+ZYWF'  
    ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 o:_}=1nh  
    variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 z %` \p  
    variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 pt;E~_  
    s M({u/  
    ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 =,KRZqz  
    macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 |c,":R  
    pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 Q,Vv  
    clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 J&S$F:HM  
    mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 zcD&xoL\H  
    prop 90                              # 向后传播90cm +vaz gO<u  
    mirror rad=360.                        # 凹面镜 $x 6Rmd{  
    clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 K+xiov-r?  
    prop 90 # 向前传播90cm Wm4@+ }  
    variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy Dna0M0   
    write/screen/on  # 写屏 7 2ux3D  
    udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 "JAYTatO7H  
    gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # oabc=N!7r  
    gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 lDO9GNz$  
    energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 S*],18z?  
    if STOP macro/exit  # 条件退出   tYiK#N7  
    if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 2V_C_5)1  
    title resonator mode pass = @pass_number   -0PT(gx  
    plot/l xrad=.75   U .hV1  
    endif +ZtqR  
    macro/end M4pE wD  
    U 9TEC)  
    ###初始化变量 Y8`4K*58%  
    pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 0G1?  
    field_radius = 1.6  #调整场半径 |E0>-\6  
    v9INZ1# v  
    c##建立初始单位和高斯场分布 \-N 4G1  
    array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 {&8-OoH ~  
    units/field 1 field_radius  # 定义单位 _ 0%sYkUc  
    wavelength/set 1 10.  # 定义波长 z$oA6qB)  
    gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 IBb3A  
    LU~U>  
    c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 [jve |-v=  
    gain/eigenvalue/set 1   *:bNK5I.t  
    plot/screen/pause 3 Kvv&# eO\  
    TEST = 1   : m$cnq~h  
    resonator/name conres  #设置谐振腔名字 a \B<(R.  
    resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 CFAz/x@%  
    TEST = 0   <splLZW3k  
    pass_number = 0  #往返次数初始化为0 7(^<Z5@  
    clear 1 0                                  #光束初始化为0 6c>t|=Ss(  
    noise 1 1                                 #从噪声开始 vC[)/w  
    resonator/run 30                         #宏运行30次 [>::@[  
    title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 L.>tJ.ID  
    plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 pa Uh+"y>  
    plot/udata max=0   #设置横坐标范围 9d^o2Y o  
    23@e?A=C  
    ###绘制汇聚场分布 DtG><g}[]  
    title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 T!eeMsI  
    plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 Kf2*|ZHj  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           <Rob.x3  
    obs 1 .3                           EC$wi|i  
    title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 cW;to Q!P  
    plot/watch ex11a_3.plt             b+yoD  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         j':Ybr>BR  
    .5|AX6p+^  
    c##应用透镜并传播到远场 kc^ Q ?-?  
    lens/sph 1 100                   lidzs<W-fW  
    prop 100                         o Q I3Yz  
    title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 \Xc6K!HJM  
    plot/watch ex11a_4.plt             2;r(?ebw  
    plot/liso 1 ns=64                 ?~uTbNR  
    }legh:/*?O  
    c###生成环围功率 o)Kx:l +f  
    encircled/calculate/energy 1       %@3AA<  
    encircled/udata 1                 S9J<3 =  
    title ex 11: encircled energy       db`xlvrCY  
    plot/watch ex11a_5.plt # aAiSP+#  
    plot/udata 1 min=0. max=1. # 1s8v E f  
    end H`C DfTy  
    G$ XvxJ  
    图1.刮刀镜镜前会聚横模 SLpB$puS  
    ;X-~C.7k  
    图2.单程能量损失图
    N[d*_KN.!  
    图3 HGfV2FtTz  
    lHv;C*(_=  
    图4.刮刀镜镜后会聚横模 N~ _GJw@  
    !}|n3wQ  
    图5.准直谐振腔的远场分布 5s_7 P"&H  
    E ;65kZ  
    图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
    @B %m,Mx  
    QQ:2987619807
     
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