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:
GIUyW Lez]{%+.`[ 
(11.1)
#)KQ-x, 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:N
c=2,N
eq=0.75。
|c,'0V,"cH piPV&ytI 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%。
"LVN:|! HR?a93 GLAD的计算与该理论相符甚好。
7)Bizlf Yp9%u9tNq
7{
QjE 参考文献 AiV1
vD` 8uetv A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970).
3:!5 ] {_J1m&/ 5U JMiwP{ C 谐振腔参数
xa%2w] ----------------------------------------
Hb9r.;r<EW 等效菲涅尔数 0.5
5cC)&}I 放大倍率 2
95 X6V 腔长 90cm
iA+zZVwO 孔径1半径 0.3cm
Pill |4 c< 孔径2半径 0.6cm
0J9Ub
-----------------------------------------
'Z^KpW &uu69)u ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的
光束能量为分配的值
'\B!1B>T ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数
bRc~e@ ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏
p/&s-GF ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径
K>`*JJ, variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数
1|#j/ variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关
1`EkN0iZ ? `# ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环
1?ST*b macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息
|K$EULzz pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器
::G0v clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义
#N|A@B5x mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180
Gv}~ prop 90 # 向后传播90cm
VWE`wan< mirror rad=360. # 凹面镜
'tzN.p1O clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义
%KmhR2v prop 90 # 向前传播90cm
L)/^%/! variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy
JAcNjzL write/screen/on # 写屏
q#1CmKt4R udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量
FKu^{'Y6E0 gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP #
}q[IhjD% gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值
$8Y|&P energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化
6ALUd^ if STOP macro/exit # 条件退出
4>I;^LHn if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句
PsoW:t title resonator mode pass = @pass_number
Z "g6z#L& plot/l xrad=.75
*v9 {f? endif
C*,PH!$k macro/end
-&_;x&k
/ B"fKv0 ###初始化变量
M/a5o|>8 pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 #
}{m.\O field_radius = 1.6 #调整场半径
e't1.%w p3z%Y$!Tm c##建立初始单位和高斯场分布
^6I8 a" array/set 1 128 #设置矩阵为128*128
]h_V5rdX@ units/field 1 field_radius # 定义单位
^G]H9qY-e wavelength/set 1 10. # 定义波长
w`r)B`!g gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置
9jTm g% dW>$C_`? c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出
.</.(7 gain/eigenvalue/set 1
05Go*QvV plot/screen/pause 3
[}bPkD TEST = 1
>4eZ%</D5 resonator/name conres #设置谐振腔名字
nfzKUJY resonator/eigen/test 1 #寻找本征值
2XGbqZj TEST = 0
YO^iEI. pass_number = 0 #往返次数初始化为0
23=SXA! clear 1 0 #光束初始化为0
%oEvp{I noise 1 1 #从噪声开始
(dVrGa54 resonator/run 30 #宏运行30次
&26H title ex 11: energy per step #设置图形的标题
xK C{P{: plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称
ac??lHtH9 plot/udata max=0 #设置横坐标范围
TZ+2S93c tM;S
)S(= ###绘制汇聚场分布
i7(\i2_P title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题
&24z`ZS[w6 plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称
)!(etB=`y plot/liso 1 xrad=.75 ns=64
Q.Ljz
Z obs 1 .3
O:3DIT1#> title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称
|Zrkk>GW: plot/watch ex11a_3.plt
(N25.}8Y plot/liso 1 xrad=.75 ns=64
f.SmCgG =3Hv c##应用
透镜并传播到远场
@ag*zl lens/sph 1 100
2DbM48\E prop 100
gC qQ~lWZ title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式
H0 .,h; plot/watch ex11a_4.plt
o{&UT VyGs plot/liso 1 ns=64
:},/D*v F"M$ "rC] c###生成环围功率表
nmrYB w> encircled/calculate/energy 1
,dIo\Lm encircled/udata 1
N$SJK title ex 11: encircled energy
4C{3>BE plot/watch ex11a_5.plt #
^9C9[$Q plot/udata 1 min=0. max=1. #
{l -V end
J6Q}a7I# 图1.刮刀镜镜前会聚横模 ep3iI77/
L7lRh=D 图2.单程能量损失图
.xp|w^ 图3 t,yzqn
Z*rA~`@K6 图4.刮刀镜镜后会聚横模 {?dW-
op%?V: 图5.准直谐振腔的远场分布 Qe )#'$T
GI:$(< 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线