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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: ^m
z.[ Ok
(11.1) j}?O 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。 F=hfbCF5x snBC +`- 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%。 O>Nop5#o X3:-+]6,d GLAD的计算与该理论相符甚好。 BK'!WX <oSk!6*
/y,~? 参考文献 S`"M;%T ud`.}H~aB A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). F~ n}Ep~1 iw(\]tMt OX?9 3AlG C 谐振腔参数 1Ly?XNS ---------------------------------------- X!n-nms 等效菲涅尔数 0.5 id.o)= 放大倍率 2 'C~NQ{1TV 腔长 90cm [j5^Zb&0 孔径1半径 0.3cm c(bh i 孔径2半径 0.6cm ~`M GXd"o ----------------------------------------- u+zq:2)H6 xnu|?;.}! ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 N2}].} ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 1GW=QbO 6 ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 3yXF|
yV ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 7;n'4LIa9 variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 ;1cX|N= variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 S&V5zB""n ZBJYpeGe ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 E<a~
`e macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ];1z%. pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 COj50t/ clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 yi7-[W} mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 UsYH#?|O prop 90 # 向后传播90cm xGqe )M>8? mirror rad=360. # 凹面镜 3u7E?*{sH clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 D;<Qm,[ prop 90 # 向前传播90cm HF5aU:M variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy $+ZO{
( write/screen/on # 写屏 \nx^=4*yk udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 9\Mesf1$o gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # m7e$Z gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 5gV8=Ml"V energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 qrNW\ME if STOP macro/exit # 条件退出 i[^?24~ c if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 _q=$L
eO5 title resonator mode pass = @pass_number A
A<9XC plot/l xrad=.75 9GkG' endif "^<:7 _Y macro/end FWdSpaas Q (J<@e!@NE ###初始化变量 mw`%xID* pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # t_,iV9NrZ field_radius = 1.6 #调整场半径 7esG$sVj( 42Vy#t/HC c##建立初始单位和高斯场分布 OV>T}Fq array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 S,3e|-&$ units/field 1 field_radius # 定义单位 h.4;-& wavelength/set 1 10. # 定义波长 =YZp,{T gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 eJ%~6c`@! %o#D" c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 "a`0s_F,^ gain/eigenvalue/set 1 B{/Pv0y plot/screen/pause 3 0wZLkU_( TEST = 1 >H5BY9]I resonator/name conres #设置谐振腔名字 5]p>&|Ud resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 .rG Rdb TEST = 0 .K}u`v T pass_number = 0 #往返次数初始化为0 F^T7u?^) clear 1 0 #光束初始化为0 **-%5~ noise 1 1 #从噪声开始 \(Zdd
\, resonator/run 30 #宏运行30次 ,A
=%!p+ title ex 11: energy per step #设置图形的标题 x7Ly, plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 \D, 0 plot/udata max=0 #设置横坐标范围 \#2,1W@ c2?(.UV ###绘制汇聚场分布 J%f5NSSU{6 title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 Q-O:L plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 ^67P(h plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 ]v94U b obs 1 .3 1uMnlimr title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 |m k $W$h plot/watch ex11a_3.plt pR 1 v^m| plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 vT%rg r ~LO MwMHl c##应用透镜并传播到远场 8,dCx}X lens/sph 1 100 mkj`z prop 100 $hndb+6q title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 Zf]d'oW{/ plot/watch ex11a_4.plt 8xg:ItJaA0 plot/liso 1 ns=64 _*bXVJ
] Gk799SDL c###生成环围功率表 Q`AJR$L encircled/calculate/energy 1 -Q 6W`*8 encircled/udata 1 }Ss#0Gee title ex 11: encircled energy pK*-In plot/watch ex11a_5.plt # Gu*;z% b2 plot/udata 1 min=0. max=1. # k@4]s_2 end 9N=Dls i0p"q p
图1.刮刀镜镜前会聚横模 }6C&N8f kfm8F8sxl
图2.单程能量损失图 >4~{CXZ
图3 wvT!NN
K2 5>}L3r>a;
图4.刮刀镜镜后会聚横模 (.%:Q0i1 S:rW}r J
图5.准直谐振腔的远场分布 i7e{REBXb q+gqa<kM
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 rS(693kb
QQ:2987619807
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