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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: >\s+A2P U1=\ `)u; (11.1)
K'U=);W 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。 B5#>ieM* $1|65j[e 激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 -EWC3,3 %/%TR@/ GLAD的计算与该理论相符甚好。 !=v d:, )p
8P\Rl 7$JE+gL/7 参考文献 _Q\<|~ Rs "#gT A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 8qv>C)~~` yOm#c>X k6|/ ik9C C 谐振腔参数 7k#0EhN 1> ---------------------------------------- zw%1a 3! 等效菲涅尔数 0.5 A7GWU{i 放大倍率 2 \`>f?}4 腔长 90cm ,egbU(:l 孔径1半径 0.3cm 3\a VZx! 孔径2半径 0.6cm 0@}:`OynX ----------------------------------------- 3^Z@fC xHuw ?4 ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 nMH:7[x3 ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 m/aA
q8 ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 D4U<Rn6N_5 ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 zkHyx[L variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 <-=g)3_ variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 S+-V16{i
lN[#+n ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 %ERR^ macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 n@//d.T pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 &nwk]+,0W# clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 Z"
dU$,n mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 VI8/@A1Gv prop 90 # 向后传播90cm `&FfGftc mirror rad=360. # 凹面镜 =nG>aAG clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 \m~Oaf;$ prop 90 # 向前传播90cm fOz.kK[] variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy c^}DBvG, write/screen/on # 写屏 s#)0- Zj udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 CWS]821; gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # $NwPGy?% gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 ]?0]K!7Ea energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 E[>A# l53 if STOP macro/exit # 条件退出 U/>l>J5 if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 kwrM3nq title resonator mode pass = @pass_number l+<AM%U\ V plot/l xrad=.75 MZdj!(hO endif BYb"[qPV macro/end {R5_=MG 2 :&QBwr+; ###初始化变量 -n6e;p] pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # F|?}r3{aJ field_radius = 1.6 #调整场半径 ~f?brQ? <l$ vnq c##建立初始单位和高斯场分布 w,;ox2 array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 O2oF\E_6 units/field 1 field_radius # 定义单位 O5A]{W wavelength/set 1 10. # 定义波长 !.w|+-JKO gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 u Uh6/=y G-Zn-I c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 8k?V&J ` gain/eigenvalue/set 1 Nq[-.}Z6 plot/screen/pause 3 8,]wOxwqi TEST = 1 M~g@y$ resonator/name conres #设置谐振腔名字 P
B{7u resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 E^x/v_,$w! TEST = 0
`6pz9j] pass_number = 0 #往返次数初始化为0 @4P_Yfn clear 1 0 #光束初始化为0 a!;CY1> noise 1 1 #从噪声开始 fTd":F resonator/run 30 #宏运行30次 ])vqXjN6" title ex 11: energy per step #设置图形的标题 Kj#h9e plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 +Q+!# plot/udata max=0 #设置横坐标范围 )4jS} ^'4I%L" ###绘制汇聚场分布 FES0lw{G# title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 nC#SnyUO plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 Lc f] plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 z=qxZuFkDs obs 1 .3 h`Xl~= title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 JgcMk]|' plot/watch ex11a_3.plt +"PME1 plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 *N%)+-
[m9=e-KS$Q c##应用透镜并传播到远场 JUTlJyx8 lens/sph 1 100 "2`/mtMon prop 100 G:Nwi=vN title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 |kqRhR(Ei plot/watch ex11a_4.plt 7lG,.W| plot/liso 1 ns=64 1b8}TG2 h BzZJ/jn c###生成环围功率表 /@6T~XY M encircled/calculate/energy 1 sUpSXG-W/@ encircled/udata 1 -9$.&D| title ex 11: encircled energy Bx0=D:j plot/watch ex11a_5.plt # #x(3>} plot/udata 1 min=0. max=1. # %wIb@km end f&C]}P K]ds2Kp&
图1.刮刀镜镜前会聚横模 b`|,rfq^AZ cd)}a_9
图2.单程能量损失图 TGI`}#
图3 ,ydn]0SS !$fF3^8-
图4.刮刀镜镜后会聚横模
OdtS5:L mWH;-F*%
图5.准直谐振腔的远场分布 b
R9iqRbn ^\3z$ntF
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 l,ra24
QQ:2987619807
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