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infotek 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: yfSmDPh  
#R"*c hLV  
     (11.1)
8y L Y  
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。 8m MQ[#0:}  
f 2.HF@  
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%。 3<!7>]A  
Wri<h:1  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 )UR7i8]!0  
%;_MGae  
ZH8,K Y"  
参考文献  &HW9Jn  
fl(wV.Je|  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). f?Lw)hMrA  
-~1~I e2  
Wc#24:OKe3  
C 谐振腔参数 ~a:  
---------------------------------------- E fDH6  
等效菲涅尔数      0.5 u[YGm:}  
放大倍率          2 %Zi} MPx  
腔长              90cm }OUtsh]y  
孔径1半径       0.3cm # ] QZ  
孔径2半径      0.6cm fex@,I&  
----------------------------------------- cr3^6HB  
py4 h(04u  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 {mg2pfhB!  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 b;n[mk  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 ! mHO$bQ"  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 >A= f 1DF  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 }tz7b#  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 iMlWM-wz>O  
r&CiSMS*  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 b9krOe *j  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 t_^4`dW`  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 /x hKd]Q  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 #e"[^_C@!  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 5O% {{J  
prop 90                              # 向后传播90cm aUp g u"  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ^c|/*u  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 !g[Zfo2r"  
prop 90 # 向前传播90cm eFgA 8kY)  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ]Um/FAW  
write/screen/on  # 写屏 It(_v  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 4 KiY6)  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # dN q$}  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 & 21%zPm  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 # d  
if STOP macro/exit  # 条件退出   7#Ft|5$~q  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 COlqcq'qAu  
title resonator mode pass = @pass_number   /: "1Z]@  
plot/l xrad=.75   5! {D!  
endif qX%_uOw:%  
macro/end )7F/O3Tq  
.*oU]N%K=  
###初始化变量 `?]k{ l1R  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ye&;(30Oq  
field_radius = 1.6  #调整场半径 kVgTGC"L=  
FPz9N@M%Q  
c##建立初始单位和高斯场分布 P:c w|Q  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ^q5#ihM  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 K?;DMUSY\  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 zX[U~.  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 u 9e@a9c  
x5Bk/e'  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 K- v#.e4  
gain/eigenvalue/set 1   B\~}3!j  
plot/screen/pause 3 04ui`-c(  
TEST = 1   9[4xFE?|  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 y[;>#j$  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 Q ,g\  
TEST = 0   c 9Mz]1@f  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 D.:Zx  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 ?<!|  
noise 1 1                                 #从噪声开始 y29m/i:  
resonator/run 30                         #宏运行30次 `Di{}/2  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 e~OpofJNb  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 Jy)/%p~  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 sJZ iI}Xc  
f*Hr^b}`8  
###绘制汇聚场分布 3";q[&F9y  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 Rcuz(yS8  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 rq{$,/6.  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           5P2K5,o|n~  
obs 1 .3                           6ujW Nf  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 vM={V$D&  
plot/watch ex11a_3.plt             UQsN'r\tS  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         hrk r'3lv  
E .h*g8bXe  
c##应用透镜并传播到远场 F,kZU$  
lens/sph 1 100                   U{mYTN*:j$  
prop 100                         ! nx{ X  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 w0. u\  
plot/watch ex11a_4.plt             tQVVhXQ7  
plot/liso 1 ns=64                 P55fL-vo|}  
%d @z39-;  
c###生成环围功率表 3]hWfj1m2  
encircled/calculate/energy 1       Ry&6p>-  
encircled/udata 1                  " bG2:  
title ex 11: encircled energy       8ag!K*\ V<  
plot/watch ex11a_5.plt # WH\d| 1)  
plot/udata 1 min=0. max=1. # +@UV?"d  
end @Qe0! (_=  
pH;%ELZ  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 DU^loB+  
ceA9) {  
图2.单程能量损失图
SbZ6t$"  
图3 c-w)|-ac.  
4-w{BZuS  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 qs6aB0ln  
f$( e\+ +  
图5.准直谐振腔的远场分布 4i bc  
K3C<{#r  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
Cx"sw }  
QQ:2987619807
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