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2020-09-30 11:17 |
GLAD:共焦非稳腔模拟仿真
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: `>1XL 2 R"2wop
(11.1) gc6Zy|^V4` 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。 _/c1b>kcso |$:y8H'J 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%。 ?zP/i(1y .D8|_B GLAD的计算与该理论相符甚好。 OL%KAEnD P$7i>(?(
ybY[2g2QJ 参考文献 '-KYeT\; Y?'Krw ` A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). {VmJVO]S Gv(?u {9
.sW/ C 谐振腔参数 nDU=B.?E{O ---------------------------------------- RW4,j&) 等效菲涅尔数 0.5 /$=<"Y7&g 放大倍率 2 h<0&|s*a) 腔长 90cm |PNPOj0 孔径1半径 0.3cm +x(~!33[G 孔径2半径 0.6cm ASU.VY -----------------------------------------
}N0$DqP S*3*Q l* ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 o)2KQ$b>Q ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 EGMIw?%Y`- ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 \8<ZPqt9 ###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.,5vI"s, variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 omoD+ variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 .+d.~jHX x@LNjlP ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 2{}8_G macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 q]2t3aY% pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 xg;I::hE7X clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 T0e- X mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 ^B?brH} prop 90 # 向后传播90cm ;O~k{5.iS mirror rad=360. # 凹面镜 4.e0k<]N` clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 xP7#`S6W prop 90 # 向前传播90cm <L'6CBbP variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy =kP|TR!o- write/screen/on # 写屏 M/a40uK udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 ,_M gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # HT%'dZ1 gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 =1r!'<"h energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 B{ tROuN< if STOP macro/exit # 条件退出 :\F1S:&P if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 ,^1B"#0{C< title resonator mode pass = @pass_number ?#~km0~F) plot/l xrad=.75 7!g"q\s endif -T=sY/O macro/end [pxC3{|d$ BVzMgn; ###初始化变量 34F;mr"yp pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # O|AY2QH\ field_radius = 1.6 #调整场半径 hA=}R.gi +~n4</ c##建立初始单位和高斯场分布 ,(3oAj\ array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 k?;@5r) y- units/field 1 field_radius # 定义单位 @%"r69\ wavelength/set 1 10. # 定义波长 lj /IN[U/ gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 f=hT
o!i 7e:eL5f>~ c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 rrP_7D gain/eigenvalue/set 1 F*-+5nJ&@ plot/screen/pause 3 7 -S?U~s TEST = 1 ><xJQeW resonator/name conres #设置谐振腔名字 j8)rz resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 Mc~L%5 TEST = 0 H7
"r^s]D pass_number = 0 #往返次数初始化为0 y>>)Yo&| clear 1 0 #光束初始化为0 ~%L=<TBAc noise 1 1 #从噪声开始 B9dc* resonator/run 30 #宏运行30次 %v4*$E!f title ex 11: energy per step #设置图形的标题 *.
1S
plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 {X10, plot/udata max=0 #设置横坐标范围 1hY%ZsjC 8?N![D\@ ###绘制汇聚场分布 $ftxid8 title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 _BoYyJQH plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 ]E$bK plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 *?pnTQs^ obs 1 .3 FQ"ED:lks title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 k=4C"
plot/watch ex11a_3.plt t|m=X plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 .hRtQU WK5B8u*< c##应用透镜并传播到远场 VVbFn9+V lens/sph 1 100 39~te%;C7 prop 100 to;^'#B title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 O7oq1JI]Y plot/watch ex11a_4.plt M5:j)oW plot/liso 1 ns=64 vNHvuwK hmB`+?,z* c###生成环围功率表 qr (t_qR& encircled/calculate/energy 1 P@5}}vwS encircled/udata 1 ;+1ooeU title ex 11: encircled energy wf_ $#.;m plot/watch ex11a_5.plt # E/<n"'0ek plot/udata 1 min=0. max=1. # udS&$/&GH end 'p[*2J"K4 D?FmlDTr[
图1.刮刀镜镜前会聚横模 hU3sEOm> `CRF E5
图2.单程能量损失图 -"EPU]q
图3 ftz-l&5 DzIV5FG
图4.刮刀镜镜后会聚横模 6rM{r> RivhEc1h%
图5.准直谐振腔的远场分布 L2c\i F:sUGM,
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 N cp
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