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infotek 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: NxP(&M(  
 a_?sJ  
     (11.1)
/%@;t@BK4  
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。 G m~ ./-  
J8ni}\f  
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%。 Lqgrt]L_"  
; !n>  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 H:fKv7XL  
e~)[I!n  
[WwoGg*)mn  
参考文献 o[Iu9.zJpy  
RQVu~7d[  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). v~$ V  
1%Xh[  
q*I*B1p[m  
C 谐振腔参数 l\<.*6r  
---------------------------------------- ;[<(4v$  
等效菲涅尔数      0.5 sd%j&Su#4  
放大倍率          2 05d0p|},  
腔长              90cm d |17G  
孔径1半径       0.3cm ?sN{U\  
孔径2半径      0.6cm B[b>T=  
----------------------------------------- BP/nK.  
kR=sr/{  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 rT2Njy1  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 @MSmg3 &  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 k:0j;\Sx  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 <4}m:  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 '*J+mZtN  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 Ss[[V(-  
z8\YMr 6o  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 ,#Z%0NLe  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 Xa[k=qFo  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ;aQ`` B  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 WZQ2Mi<&1'  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 bzr2Zj{4  
prop 90                              # 向后传播90cm oE ' P  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 nI:M!j5s`  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 4]o+)d.`(  
prop 90 # 向前传播90cm qTJhYxm  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy y:'Ns$+  
write/screen/on  # 写屏 hGtz[u#p  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ]]j^  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # \^)i!@v  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 *b{IWOSe^  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 >Hf{Mx{<  
if STOP macro/exit  # 条件退出   2KLMFI.F  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 %"WENa/t  
title resonator mode pass = @pass_number   IkCuw./  
plot/l xrad=.75   ~[;r) g\  
endif 2e_ Di(us  
macro/end o[Ffa# sE  
k]m ~DVS  
###初始化变量 ~ZKJ:&f  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # K43%9=sM  
field_radius = 1.6  #调整场半径 P:{Aq n~zR  
s~M$Wo8  
c##建立初始单位和高斯场分布 b A+_/1C  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 +?J  N_aR  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 m23"xnRB  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 }0'LKwIR  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 jQ{ @ol}n  
o/Ismg-p  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 Xg dBLb  
gain/eigenvalue/set 1   ?+zFa2J  
plot/screen/pause 3 En\@d@j<u  
TEST = 1   y3~`qq  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 2uj .*  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 ?%,LZw^[  
TEST = 0   KA2>[x2  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 '+9<[]  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 6 f*:;  
noise 1 1                                 #从噪声开始 +>PsQ^^x  
resonator/run 30                         #宏运行30次 V0;"Qa@q  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Bsa;,  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 u}du@Aq  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 s#^0[ Rt  
jg]KE8(  
###绘制汇聚场分布 ;W- A2g  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ^yW['H6V  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ,p|Q/M^  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           "rB B&l  
obs 1 .3                           Y(UK:LZ'  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 ZID-~ 6  
plot/watch ex11a_3.plt             u+8"W[ZULq  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         L3b0e_8>R  
MT!Y!*-5  
c##应用透镜并传播到远场 uWJJ\  
lens/sph 1 100                   JC cYFtW  
prop 100                         {Z2nc)|7C  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 p{,#H/+J  
plot/watch ex11a_4.plt             k]p|kutQCy  
plot/liso 1 ns=64                 m!ZY]:)$  
6Z|h>H5 a  
c###生成环围功率表 ]N 9N][n  
encircled/calculate/energy 1       "qgwuWbM  
encircled/udata 1                 fXMY.X>f  
title ex 11: encircled energy       .57p4{  
plot/watch ex11a_5.plt # f#z:ILG=  
plot/udata 1 min=0. max=1. # h(=<-p @  
end 3)WfBvG  
-Cyo2wk  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 '~Y@HRVL@|  
BL&AZv/T  
图2.单程能量损失图
SZH`-xb!+5  
图3 O50_qu33ju  
}||u {[  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 CHGa_  
&|x7T<,)  
图5.准直谐振腔的远场分布 1 ^|#QMT  
sSU|N;"Y  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
-J3~j kf  
QQ:2987619807
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