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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: -3K01p $<QrV,T
(11.1) Rb!y(&>v 其中,a是孔径半径,L为腔长,λ为波长,M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm,a=0.3cm,M=2,λ=10μ。带入后计算得:Nc=2,Neq=0.75。 9{wRqY bu9.HvT' 激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 4`B3Kt`o ZZn$N- GLAD的计算与该理论相符甚好。 d9& u4h0s1iI
N[rAb*iT 参考文献 Vel}lQD V3>tW,z A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). \%|Xf[AX r7,}"Pl #;yxn.</ C 谐振腔参数 b'W.l1]<- ---------------------------------------- )bWopc 等效菲涅尔数 0.5 uGv|!UQw 放大倍率 2 0|Xz-Y 腔长 90cm 1<tJ3>Xl 孔径1半径 0.3cm !Ii[`H 孔径2半径 0.6cm `a%MD>R_Lg ----------------------------------------- =EYWiK77a pM^Z C ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 \h"U+Bv7 ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 6w=`0r3hy ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 $g^D1zkuDT ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 RA!q)/+ variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 /w1M%10 variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 EV?U
!O 9Ta0Li ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 F"bz<{ macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 9QaE)wt pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 O%3Hp.|! clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 |r*)U(c` mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 QgI[#d{ prop 90 # 向后传播90cm 64mg :ed& mirror rad=360. # 凹面镜 N+ak{3 clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 -V:HT
j prop 90 # 向前传播90cm `%
QvCAR variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy M.K^W ` write/screen/on # 写屏 2E?!Q I\O udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 cGiL9|k gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # [ /YuI@C,@ gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 {#ynN`tLyF energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 o K>(yC[ if STOP macro/exit # 条件退出 FpiTQC7d if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 zs~Tu title resonator mode pass = @pass_number .[}G{%M~[ plot/l xrad=.75 <|3%}? endif \"1>NJn&k) macro/end <n4` #d jM&di ###初始化变量 veHe
pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # 'L7qf'RV field_radius = 1.6 #调整场半径 'S1u@p,q %uN<^`JZ c##建立初始单位和高斯场分布 HeO:=OE~> array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 EB}B75)x units/field 1 field_radius # 定义单位 |M;Nq@bRv wavelength/set 1 10. # 定义波长 SaXt"Ju,AH gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 (%X *b.n= ^
8 }P_ c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 )/jDt dI gain/eigenvalue/set 1 uOA/r@7I}S plot/screen/pause 3 }_nBegv TEST = 1 >%tP"x{ resonator/name conres #设置谐振腔名字 7Mh'x:p resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 L<!h3n TEST = 0 f6Y?),` pass_number = 0 #往返次数初始化为0 @rYZ0`E9 clear 1 0 #光束初始化为0 l$gJ^Wf2gY noise 1 1 #从噪声开始 epsRv&LfC resonator/run 30 #宏运行30次 {N2GRF~c-y title ex 11: energy per step #设置图形的标题 t{]
6GlW plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 D,cD]tB2 plot/udata max=0 #设置横坐标范围 LA6XTgcu N/o?\q8 ###绘制汇聚场分布 `,V&@}&"n title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 U2A-ub>7 plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 jr`T6!\ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 ?Z{/0X)]| obs 1 .3 c,r6+oX title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 2U[/"JL plot/watch ex11a_3.plt q]="ek&_ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 E<yQB39 lf(+]k30 c##应用透镜并传播到远场 -U2Su|:\N8 lens/sph 1 100 `:iMGqZN prop 100 l -XfUjJ title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 :rr<#F plot/watch ex11a_4.plt %g7j7$c plot/liso 1 ns=64 ;j T{<
Y GG#-x$jK c###生成环围功率表 .uA
O.< encircled/calculate/energy 1 &- p(3$jn7 encircled/udata 1 [\ku,yd%0 title ex 11: encircled energy \*MZ1Q*x plot/watch ex11a_5.plt # ;rf{T[i plot/udata 1 min=0. max=1. # Xn"#Zy_ end y;ey( t 9(,JC0
图1.刮刀镜镜前会聚横模 bmHj)^v5] )P7oL.)
图2.单程能量损失图 QHv]7&^rlj
图3 8;qOsV)UDT J)g
+I
图4.刮刀镜镜后会聚横模 _oZ3n2v}@ LiEEQ
图5.准直谐振腔的远场分布 @u+LF]MY HHx5VI
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 [ (Y@
QQ:2987619807
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