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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: }=CL/JHz w,fA-*bZ 0
(11.1) y%A!|aBu 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。 AV\6K;~ $Cw>
z^}u 激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 :feU Sq"O<FmI GLAD的计算与该理论相符甚好。 9Ml^\| ^a&-GhX;
{//;GC* 参考文献 +.gM"JV =~M%zdIXv A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). cn1UFmT ?;Ck]l#5ys B]Vnu7 C 谐振腔参数 |F_Z ---------------------------------------- VPG+]>* 等效菲涅尔数 0.5 xxWrSl`fB 放大倍率 2 YY~BNQn6d 腔长 90cm 'r;C(Gh6 孔径1半径 0.3cm %c[Q_ 孔径2半径 0.6cm acd8?>%[ ----------------------------------------- egcJ@Of Ml`tDt|; ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 C{mL]ds< ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 HAa2q= ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 _&!%yW@ ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 [J4
Aig variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 /5 rWcX variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 u~MD?!LV Jj=0{(X ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 >05_#{up macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 !Z+4FwF pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 P|mV((/m4 clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 m/W0vPM1 mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 WVaIC$Y prop 90 # 向后传播90cm Q2[@yRY/z mirror rad=360. # 凹面镜 t[Dg)adc clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 $6\-8zNk prop 90 # 向前传播90cm F0,-7<G variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy 72oiO[>N' write/screen/on # 写屏 L`E^BuP/ udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 ub^v,S8O gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # NPjh2 AJm gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 &^WJ:BvA|^ energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 iwb]mJUA if STOP macro/exit # 条件退出 %si5cc? if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 2p3ep, title resonator mode pass = @pass_number Gt{'` P,&9 plot/l xrad=.75 dxm_AUM endif >
"G HLi macro/end e~7h8?\.q ofeSGx ###初始化变量 Sb_T _m pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # >?b<)Q*< field_radius = 1.6 #调整场半径 A)I4 `3E n7UZ&ab c##建立初始单位和高斯场分布 qta^i819 array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 Q8:`;W units/field 1 field_radius # 定义单位 b?&=gm%oU wavelength/set 1 10. # 定义波长 YLc 2:9 gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 7/c[ f v` 9^?Xw) c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 cI#2MjL gain/eigenvalue/set 1 \VW&z:/*pZ plot/screen/pause 3 }Ip"j]h TEST = 1 I W_:nm6 resonator/name conres #设置谐振腔名字 RfPRCIo resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 xW84g08_, TEST = 0 ~i)O^CKq pass_number = 0 #往返次数初始化为0 D8+68_BEM clear 1 0 #光束初始化为0 @&f3zq noise 1 1 #从噪声开始 oYWcX9R resonator/run 30 #宏运行30次 LM_/: title ex 11: energy per step #设置图形的标题 !A>VzW plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 !ra CpL9; plot/udata max=0 #设置横坐标范围 ;d17xu?ks .hh2II ###绘制汇聚场分布 ;0}8vs title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 {.7ve<K plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 (n{sp plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 m.~&n!1W*` obs 1 .3 B"O5P> title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 PPCZT3c= plot/watch ex11a_3.plt 13s0uyYU<m plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 #k%3Ag MxiU- c##应用透镜并传播到远场 -la~p~8 lens/sph 1 100 =l`xXma prop 100 V'h
O title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 xNt plot/watch ex11a_4.plt x/$s:[0B# plot/liso 1 ns=64 cK.T=7T Ty]/F+{ c###生成环围功率表 SU, t,i encircled/calculate/energy 1 I>b-w;cC encircled/udata 1 w;$@</ title ex 11: encircled energy +4emkDTdR plot/watch ex11a_5.plt # DI=Nqa)r plot/udata 1 min=0. max=1. # t;+6>sTu end 4+mawyM lj"L Q(^
图1.刮刀镜镜前会聚横模 Fi{~UOZg ~Z5?\a2Ld
图2.单程能量损失图 T6f{'.w
图3 eafy5vN[zX `+b>@2D_
图4.刮刀镜镜后会聚横模 n<:/ X tE ^o't&
图5.准直谐振腔的远场分布 :>lica_ >vg!<%]W]
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 amf=uysr
QQ:2987619807
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