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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:
AvRcS]@= #!!AbuhzK{
(11.1) OKY+M^PP 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。 ='/Z;3jt]x "!&B4 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%。 C@dGWAG M1=_^f=&. GLAD的计算与该理论相符甚好。 Md(JIlh3 xcSR{IZ
<GW R7rUH 参考文献 iV)ac\ N2~$rpU3 A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). '_Wt}{h q@ Kk\m j8HOc( C 谐振腔参数 $^vP< ---------------------------------------- yuNfhK/#r 等效菲涅尔数 0.5 }z'DWp=uN 放大倍率 2 Vq}r_#!Q 腔长 90cm Z*bC#s? 孔径1半径 0.3cm A o3HX 孔径2半径 0.6cm ^tE_LL+ji| ----------------------------------------- Qyj(L[K J AUAI3K? ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ,RK3eQ ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 /_OOPt=G ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 )1_(>|@oi ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 O_CT+Ou variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 Z\!rH"8 variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 q:yO92Ow 3_J>y ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 hPPB45^ macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 _W9&J&l0so pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ^g]xU1] * clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 IIP.yyh> mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 t-lv|%+8 prop 90 # 向后传播90cm "]<}Hy mirror rad=360. # 凹面镜 ??I:H clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 :`zV
[A:D prop 90 # 向前传播90cm .YiaXP variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy "
Z;uu)NE write/screen/on # 写屏 WD;)VsP udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 1 ;Ju] gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # {&`VGXG gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 FQ## 397 energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 EW;1`x if STOP macro/exit # 条件退出 e?vj+ZlS$f if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 \1{_lynD title resonator mode pass = @pass_number QT_^M1% plot/l xrad=.75 v$JLDt_ endif U9F6d!:L7A macro/end sy.:T]ZH >t,O2~ ###初始化变量 _Y7:!-n} pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # ;*`_#Rn# field_radius = 1.6 #调整场半径 hg#c[sZL w06gY c##建立初始单位和高斯场分布 bZXlJa`'S array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 ecT]p units/field 1 field_radius # 定义单位 ?1$\pq^ wavelength/set 1 10. # 定义波长 7?"9J`* gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 }6@%((9E2 +Z$a1Y@ c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 h{H]xe[Q gain/eigenvalue/set 1 fU`T\ plot/screen/pause 3 `r9^:TMN TEST = 1 /gX%ABmS resonator/name conres #设置谐振腔名字 *cQz[S@F resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 :1NYpsd.i TEST = 0 ]wR6bEm7 pass_number = 0 #往返次数初始化为0 DzE E:&*= clear 1 0 #光束初始化为0 Uk|9@Auav noise 1 1 #从噪声开始 y0y+%H- resonator/run 30 #宏运行30次 @QX4 \ title ex 11: energy per step #设置图形的标题 YOlH*cZtg plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 v<`$bvv? plot/udata max=0 #设置横坐标范围 3m~U(yho xT/9kM&}L ###绘制汇聚场分布 ]Qc: Zy3 title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 JQr36U plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 $ JuLAqq plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 fW[_+r] obs 1 .3 [@zkv)D6 title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 Hj1k-Bs&'w plot/watch ex11a_3.plt #W.bZ]&WA plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 5 5a@)>h w[|y0jtw c##应用透镜并传播到远场 ELD
+:b lens/sph 1 100 ?SB5b , prop 100 R,XD6' Q title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 oX2r?.j#M plot/watch ex11a_4.plt mxZ4
HD{ plot/liso 1 ns=64 k:W=5{[ Wl?<c
uw00 c###生成环围功率表 jw/wcP encircled/calculate/energy 1 S[ i$e encircled/udata 1 [CsM<:C title ex 11: encircled energy 1ME|G"$ ; plot/watch ex11a_5.plt # @RQ+JYQi plot/udata 1 min=0. max=1. # @i\7k(9:A end 0;'j!`l9 +)% ,G@-`
图1.刮刀镜镜前会聚横模 $2;-q8+ ;k-g_{M
图2.单程能量损失图 Y{`3`Pg&N
图3 3KR2TcT#{ IwOfZuS
图4.刮刀镜镜后会聚横模 |YJ$c@ 7ucx6J]c
图5.准直谐振腔的远场分布 6
bYC 3{I=.mUUm
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 F%9e@{
QQ:2987619807
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