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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: gDmwJr >9S@:?^&q>
(11.1) XU}|Ud562 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。 AV0C9a/td *1Lkde@|{ 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%。 ]/p)XHKo 'e3[m GLAD的计算与该理论相符甚好。 ~\9bh6%R oM@X)6P_
J)w58/`?t 参考文献 nj7wc9z4 u,d@oF(= A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). -}Jf4k#G ;!CYp;_ jZm57{C#*? C 谐振腔参数 COx<X\ ---------------------------------------- (]Z$mv! 等效菲涅尔数 0.5 |$r|DX1[ 放大倍率 2 6E!C xXUX 腔长 90cm %#.HFK 孔径1半径 0.3cm V8z91 孔径2半径 0.6cm u0md ^ ----------------------------------------- 1|L3} 2 ?Afx{H7 ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 :(,Eq? ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 ugM,wT&~Y ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 g2=5IU< ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 #Fua^]n variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 ?U:LAub variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 E47U &xL w%no6 ; ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 N{]|!# macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 n=vW oU9 pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 yTDlDOmV! clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 u/5I;7cb mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 lg0iNc! prop 90 # 向后传播90cm ])=k";76 mirror rad=360. # 凹面镜 /"t*gN=wrF clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 C(:tFuacpw prop 90 # 向前传播90cm <}c`jN!z. variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy t(4%l4i;X write/screen/on # 写屏 U!"+~d) udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 silTL_$ gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # P5+FZzQ gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 Z6}B}5@y energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 .)W'{2J-
if STOP macro/exit # 条件退出 lE+v@Kb: if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 G[YbgG=9Y title resonator mode pass = @pass_number Xj;nh?\u plot/l xrad=.75 p7Yej(B endif a.a5qwG macro/end llbj-9OZL */Oq$3QGsV ###初始化变量 :^DuB_ pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # 3A_7R-sQ field_radius = 1.6 #调整场半径 R qS2Qo] 0k I.dX) c##建立初始单位和高斯场分布 So*Q8`"-. array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 1"r6qYN!> units/field 1 field_radius # 定义单位 c <[?Z7y wavelength/set 1 10. # 定义波长 ~y+QL{P4~ gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 Mg.xGST S1pikwB c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 f1;Pzr gain/eigenvalue/set 1 Oo<^~d2= plot/screen/pause 3 .~0A*a TEST = 1 3F ;+D resonator/name conres #设置谐振腔名字 d%Zt]1$ resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 w!7f* TEST = 0 3tMFJ ;*` pass_number = 0 #往返次数初始化为0 o$>A;< clear 1 0 #光束初始化为0 7WG"_A~V noise 1 1 #从噪声开始 ~A+DH resonator/run 30 #宏运行30次 =<I 90j~) title ex 11: energy per step #设置图形的标题 IZczHHEL`b plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 _dY6Ip% plot/udata max=0 #设置横坐标范围 F8km8lPQl \?-`?QPux ###绘制汇聚场分布 v;X'4/M title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 qG=9zp4y?Y plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 S(jbPQT plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 '{j.5~4y obs 1 .3 %N@454enH title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 %ci/(wL plot/watch ex11a_3.plt 4"fiEt,t<x plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 Y!9'Wf/^ O0#wM-M c##应用透镜并传播到远场 aDuO!?Cm lens/sph 1 100 a!}.l< ) prop 100 <4,>`#NEo title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 NrVrR80Y plot/watch ex11a_4.plt I ;N)jj`b plot/liso 1 ns=64 dV<|ztv eLcP.;Z c###生成环围功率表 RQ#gn encircled/calculate/energy 1 s`ly#+!. encircled/udata 1 $[iSZ ; title ex 11: encircled energy =CEQYk-y1 plot/watch ex11a_5.plt # CF3Z`xD plot/udata 1 min=0. max=1. # x|G#oG)_ end Y9ueE+6 d !
A)H<Zt
图1.刮刀镜镜前会聚横模 @a)
x^d QIVpO /@
图2.单程能量损失图 Esw#D90q
图3 "; tl>Ot IC>OxYg*
图4.刮刀镜镜后会聚横模 ymSGB`CP k6-Q3W[+a
图5.准直谐振腔的远场分布 g?!vRid@S %B`MO-
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 E^ _P
QQ:2987619807
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