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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: X|-v0 f
_o &,
(11.1) >%n8W>^^4 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。 fw:7Q7
qo HC9vc,Fp 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%。 lnS\5J r21?c|IP GLAD的计算与该理论相符甚好。 |iwM9oO% `r~`N`o5A
fw1;i 参考文献 xP{HjONu S|{Yvyp A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). .*RB~c
t tf$PaA G_2gKkIK- C 谐振腔参数 YZ"+c&V" ---------------------------------------- @b::6n/u 等效菲涅尔数 0.5 a2cx 放大倍率 2 nu469 腔长 90cm 4DQ07w 孔径1半径 0.3cm RQj`9F 孔径2半径 0.6cm ; d, JN ----------------------------------------- o ;[C(OS sW]yuu!/ ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 Vr&el ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 2cs?("8e% ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 'WKu0Yi^' ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 G zJ9N` variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 ;-3h ~k variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 /gqqKUx '|YtNhWZ? ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 c*S#UD+ macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 =Q/w% 8G pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ')AByD}Hi] clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 #6*V7@9]3| mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 Z-4K?;g'k prop 90 # 向后传播90cm qO:U]\P mirror rad=360. # 凹面镜 [ E$$nNs clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 $\0cJCQ3 prop 90 # 向前传播90cm 652u Z};e variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy VRtbHam write/screen/on # 写屏 v?Z'[l udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 2k.S[?) gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # XsAY4WTS gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 4'+d"Ok energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 X0^zw^2W if STOP macro/exit # 条件退出 _N>wzkJ if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 89*S?C1 title resonator mode pass = @pass_number K:}h\ In plot/l xrad=.75 +}Kk2Kg8 endif +O|_P`HBoI macro/end XoDJzrL# 7^kH8qJ) ###初始化变量 IT8B~I\OY pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # 2LCc field_radius = 1.6 #调整场半径 WafdE ?~F]@2)5w c##建立初始单位和高斯场分布 Am2*- array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 C#A@)> units/field 1 field_radius # 定义单位 Y
h^WTysBn wavelength/set 1 10. # 定义波长 PRMZfYc gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 'b LP~ kA1RfSS c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 ~ GNyE*t/Y gain/eigenvalue/set 1 =^BqWC2~ plot/screen/pause 3 X }m7@r@ TEST = 1 pO\S#GnX resonator/name conres #设置谐振腔名字 l0gH(28K resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 dj?G.- TEST = 0
*Zc9yZl2 pass_number = 0 #往返次数初始化为0 o:Ln._bj clear 1 0 #光束初始化为0 G
i$ noise 1 1 #从噪声开始 48lzOG resonator/run 30 #宏运行30次 \z2vV+f title ex 11: energy per step #设置图形的标题 ?+3R^%`V plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 929#Q#TT plot/udata max=0 #设置横坐标范围
DY$yiOH9 9 1BY]N ###绘制汇聚场分布 "\NF
title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 YavfjS:2 plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 j1'\R+4U plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 D*|(
p6v1& obs 1 .3 kBrvl^D{5 title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 5r'=O2AZX plot/watch ex11a_3.plt w#W5}i&x plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 wUbmzP. ERk kSTp c##应用透镜并传播到远场 rU],J!LF lens/sph 1 100 7TP$ prop 100 AzZi{Q ? title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 N[>:@h plot/watch ex11a_4.plt yU> T8oFh plot/liso 1 ns=64 yxqTm%?y QT_Srw@ c###生成环围功率表 $H4=QVj6 encircled/calculate/energy 1 EH(tUwY%{ encircled/udata 1 <|otZJ'2r title ex 11: encircled energy XnD0eua# plot/watch ex11a_5.plt # S<*' ;{5~ plot/udata 1 min=0. max=1. # 7Ez}k}aR< end m^z,,t9 l+oDq'[q"
图1.刮刀镜镜前会聚横模 'wa g |- d"Bo8`_
图2.单程能量损失图 <Uf|PFVj$
图3 r|M'TA~: 9-B@GFB;8
图4.刮刀镜镜后会聚横模 X!o@f$ V_jiOT!
图5.准直谐振腔的远场分布 se!g4XEWD 9wzwY[{
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 wtq,`'B
QQ:2987619807
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