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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: KK&rb~ [B+yyBtx
(11.1) h].<t& 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。 ]$ L| _-q.Q^ 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%。 5's87Z;6 ![`Ay4AZ@a GLAD的计算与该理论相符甚好。 f\]sz?KY +ln9c
Huy5-[)15 参考文献 M2
,YsHt
S{]x A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). )U~=Pf" &~8oQC-eF 2/vMoVT, C 谐振腔参数 FG6h,7+ ---------------------------------------- JLnH&(O 等效菲涅尔数 0.5 r[2ILe 放大倍率 2 :}5j##N 腔长 90cm iX0i2ek 孔径1半径 0.3cm d ^^bke$~ 孔径2半径 0.6cm 0t Fkd ----------------------------------------- }p}[j t 7op`s5i ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 1,6}_MA ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 #yI
mKEYX ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 =y
[M\m ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 Z'4./ variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 &|Bc7+/P variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 (zgW%{V@ S]bmS6# ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 Cbg!:Cws macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 *AG#316 pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ZvNJ^Xz clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 /j4P9y^]= mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 JW{rA6? prop 90 # 向后传播90cm qAAX;N mirror rad=360. # 凹面镜 kqM045W7 clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 1$D_6U:H0 prop 90 # 向前传播90cm qlb-
jL variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy 9{(.Il J> write/screen/on # 写屏 M^O2\G#B udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 =8t]\Y? gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # j"}*T gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 ,VCyG:dw energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 tasIDoo+!J if STOP macro/exit # 条件退出 lhYe;b( if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 S4' title resonator mode pass = @pass_number UELy"z
R plot/l xrad=.75 ]ro*G"-_1# endif eIz<)-7: macro/end +@94;me **$LR<L ###初始化变量 MXw hxk#E pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # v{(^1cX field_radius = 1.6 #调整场半径 ]Bcp;D oE+R3[D?r c##建立初始单位和高斯场分布 qT%FmX array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 { vKLAxc units/field 1 field_radius # 定义单位 C1jHz wavelength/set 1 10. # 定义波长 =osv3>&q gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 8.XoVW# #pb92kA' c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 rf?qdd(~cH gain/eigenvalue/set 1 e8pG"`wM8 plot/screen/pause 3 Km(n7Ah" TEST = 1 :<hXH^n resonator/name conres #设置谐振腔名字 @ o3T resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 8vMG5#U[ TEST = 0 |.F$G< pass_number = 0 #往返次数初始化为0 =h0,?]z clear 1 0 #光束初始化为0 V8rx#H~ noise 1 1 #从噪声开始 l5zS resonator/run 30 #宏运行30次 v*r7Zz6l title ex 11: energy per step #设置图形的标题 oXb;w@: plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 E7.2T^o;M plot/udata max=0 #设置横坐标范围 #:[t^} ^lA=* jY( ###绘制汇聚场分布 ~R22?g. title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 v hpNpgz plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 A/u)# ^\ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 Yzh"1|O obs 1 .3 >4#)r8;dx title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 )TVFtI=,NN plot/watch ex11a_3.plt Nd$W0YN: plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 TygW0b 1 K
P Oa|$ c##应用透镜并传播到远场 g;2?F[8Th lens/sph 1 100 \#Pfj&* prop 100 Pb1*\+ title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 U.DDaT1 plot/watch ex11a_4.plt l038%U~U! plot/liso 1 ns=64 `%+Wz0(K 8,C*4y~ c###生成环围功率表 Lv|q encircled/calculate/energy 1 ,1 [q^-9 encircled/udata 1 q35f&O; title ex 11: encircled energy a0D%k: k5 plot/watch ex11a_5.plt # | # 47O plot/udata 1 min=0. max=1. # /J=v]<87a end ,.kha8v L<ue$'
图1.刮刀镜镜前会聚横模 kQEy#JQmB : cF[(i/k4
图2.单程能量损失图 E`?3PA8
图3 .^h#_[dp S/9DtXQ
图4.刮刀镜镜后会聚横模 n[G &ksQI Uk^B"y_
图5.准直谐振腔的远场分布 _3TY,l~ n)^i/ nXb'
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 2QJ{a46}
QQ:2987619807
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