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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: [Teh*CV {pC\\}
(11.1) i(Vm!Y82 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。 5x2L(l-2 Fo(y7$33* 激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 'gCZ'edM `
jyKCm.$# GLAD的计算与该理论相符甚好。 <S&]$?`{Wi %jTw
Fv A8T2-v 参考文献 LZa%
x 8O9Gs A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). XfDX:b1p zIm-X,~I$ UBIIo'u C 谐振腔参数 D7gHE ---------------------------------------- nd.hHQ 等效菲涅尔数 0.5 #QS?s8IrW 放大倍率 2 F 3s?&T)[G 腔长 90cm jqtVpNwM 孔径1半径 0.3cm r>O|L%xpv 孔径2半径 0.6cm ol }`Wwy ----------------------------------------- {mf.!Xev OJ>iq@> ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 1yS&~
y?a ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 Sc{Tq\t;% ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 #Wk5E2t ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 a
ea0+,; variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 R>HY:-2 variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 [8z&-'J= +q-c8z ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 A%n?} macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 N%u pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 N|<bVq% clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 $
9 =8@ mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 -N4z-ozhC prop 90 # 向后传播90cm ]x_F{&6U8 mirror rad=360. # 凹面镜 x_W3sS]ej clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 .1{l[[= W prop 90 # 向前传播90cm vpV$$=Qwp variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy ?;RD u[eD write/screen/on # 写屏 =f `=@] udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 TzY*; gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # R\y'_S=#a gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 s~Gw energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 I^:F)a: if STOP macro/exit # 条件退出 v2=/[E@ if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 [4\aYB 9N title resonator mode pass = @pass_number U{HML| plot/l xrad=.75 9rS,? endif &?r*p0MQC macro/end ,5w]\z q)k{W>O ###初始化变量 10O3Z9 pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # ib; yu_ field_radius = 1.6 #调整场半径 N%*9&FjrL &g
{<HU?BT c##建立初始单位和高斯场分布 Khap9a_q- array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 0R4akLW0 units/field 1 field_radius # 定义单位 70=(.[^+ wavelength/set 1 10. # 定义波长 fp tIc#4 gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 qy&\Xgn;GA QoWR@u6a c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 2`E!| X gain/eigenvalue/set 1 `0z/BCNB plot/screen/pause 3 `@MPkCy1 TEST = 1 `V@z&n0P6 resonator/name conres #设置谐振腔名字 ` yYvYc resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 |(&oI(l5K TEST = 0 +N8aq<l pass_number = 0 #往返次数初始化为0 }PmTR4F!} clear 1 0 #光束初始化为0 1OP"5f noise 1 1 #从噪声开始 dk8y>uLr_ resonator/run 30 #宏运行30次 DyIV/ title ex 11: energy per step #设置图形的标题 L20rv:W$h plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 AA2ui% plot/udata max=0 #设置横坐标范围 Z'e\_C %Co
b(C&} ###绘制汇聚场分布 qw2)v*Fn title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 |
+fwvi&a plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 *_#&"(P plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 u uSHCp
obs 1 .3 =1IEpxh% title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 B*2{M plot/watch ex11a_3.plt m#;.yR plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 oSmjs F^]aC98]1 c##应用透镜并传播到远场 0Gx*'B= lens/sph 1 100 oc:x&`j prop 100 H>Ks6V)RL4 title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 AoIc9ElEX plot/watch ex11a_4.plt Y&:/~&' plot/liso 1 ns=64 @2?=3Wf RyE_|]I62u c###生成环围功率表 W#VfX!~ encircled/calculate/energy 1 F'XlJ M encircled/udata 1 nSS}%&a:LX title ex 11: encircled energy ?;fv!'?% plot/watch ex11a_5.plt # F=:c5z plot/udata 1 min=0. max=1. # ^(J-dK end ?`"<DH~:0B gsi<S6DQ8
图1.刮刀镜镜前会聚横模 7F~xq#Wi# f)WPOTEY
图2.单程能量损失图 ?o@E1:aA
图3 ;=#qHo9k1% q4 $sc_0i
图4.刮刀镜镜后会聚横模 bu;vpNa
[-QK$~[ g
图5.准直谐振腔的远场分布 >H8^0n)? IG>>j}
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 )2/b$i,JKk
QQ:2987619807
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