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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: r\AyN= y  
'uq#ai[5I  
     (11.1)
1KjU ] r2  
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。 5Hcf;P7   
B" 3dQwQ  
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%。 -eX5z  
da (km+  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 P;k0W>~k  
sJ]taY ou  
{dmj/6Lc  
参考文献 d> {nQF;c  
`[C!L *#,  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Q'%PNrN  
F^hBtfz  
vap,y $C  
C 谐振腔参数 G#MdfKH  
---------------------------------------- q7"7U=W0  
等效菲涅尔数      0.5 _Gu- uuy  
放大倍率          2 {#)0EzV6  
腔长              90cm 6P';DB  
孔径1半径       0.3cm =C~/7N,lW]  
孔径2半径      0.6cm 8>7& E-  
----------------------------------------- 4q<=K=F  
Zfyo-Wk  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 QcgfBsv96  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 .w]GWL  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 q `pP$i:  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 )KP5Wud X  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 F+@5C:<?  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 U*3uq7  
bR V+>;L0@  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 HeG)/W?r  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 VO"("7L  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 7e<c$t#H  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 8cA~R-  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 z`\F@pX%wC  
prop 90                              # 向后传播90cm a<@N-Exr  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 +). 0cs0k5  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 *W kIq>  
prop 90 # 向前传播90cm kcQ'$<Mz<  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 435;Vns\n  
write/screen/on  # 写屏 &9Xhl''  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 1|ra&(=)  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # u?+Kkkk  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 sq;s]@~  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 /IsS;0K%L  
if STOP macro/exit  # 条件退出   -Y='_4s  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 1 CHeufQ  
title resonator mode pass = @pass_number   HcqfB NM  
plot/l xrad=.75   5Lf{8UxI  
endif 7P9=)$(EH  
macro/end !&"<oPjr+  
4fKC6UR  
###初始化变量 w08?DD]CDt  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # >ss/D^YS  
field_radius = 1.6  #调整场半径 65Cg]Dt71  
B` k\EL'  
c##建立初始单位和高斯场分布 X@f "-\  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 !U5Wr+83  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 CXC`sPY  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 rs~wv('  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 )4&cph';  
zF`c8Tsx])  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 ]GRWnif  
gain/eigenvalue/set 1   Y_QH&GZ  
plot/screen/pause 3 ? 8LXP  
TEST = 1   y>aZXa  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 WoBo9aR  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 MzL1Bh!M  
TEST = 0   D)d~3`=#  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 'UYR5Y>  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 =|YxDas  
noise 1 1                                 #从噪声开始 u5Ftu?t  
resonator/run 30                         #宏运行30次 /IM#.v  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ^Y iJV7  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 `3hSL R  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 uxzze~_+C  
Ck!VV2U#  
###绘制汇聚场分布 OdB?_.+$  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 T16{_  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 4Z/Q=Mq2  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           Bn(W"=1  
obs 1 .3                           u,w:SM@*(  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 ivW(*c  
plot/watch ex11a_3.plt             >b]S3[Q(  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         R@`y>XGNJ  
<Ce2r"U1e  
c##应用透镜并传播到远场 7IjQi=#:  
lens/sph 1 100                   9s_,crq5  
prop 100                         F  3'9u#  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 %,k] [V  
plot/watch ex11a_4.plt             XGkkB  
plot/liso 1 ns=64                 p^'3Odd|O  
 z~>pVs  
c###生成环围功率表 B!\;/Vk  
encircled/calculate/energy 1       57g</ p  
encircled/udata 1                 cJL'$`gWf  
title ex 11: encircled energy       :bC40@  
plot/watch ex11a_5.plt # npNB{J[  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 6A=8+R'`F  
end 4M^G`WA}t9  
*Otg*, \  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 {Pc<u gfl  
.({smN,B  
图2.单程能量损失图
UF@XK">  
图3 ;j)FnY=:-  
^*fxR]Y  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 ,-OCc!7K  
al[n, u  
图5.准直谐振腔的远场分布 Yp:KI7  
%3$*K\Ai  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
R%c SJ8O#  
QQ:2987619807
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