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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: t"Ah]sD AV7#,+p%G
(11.1) dDIR~!T 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。 K/K-u *} ? 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%。 U7?v4O]D[ EO~L.E%W GLAD的计算与该理论相符甚好。 D:f=Z?L)> %qiVbm0
lo(C3o' 参考文献 Jv+w{"& QXN_ ?E,g/ A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). O9p s?{g P^Owgr=Y 9)NKI02M| C 谐振腔参数 %,~?;JAj ---------------------------------------- `;J`O02 等效菲涅尔数 0.5 \~"Ub"~I 放大倍率 2 a4*976~![ 腔长 90cm gXJBb+P
孔径1半径 0.3cm V~ORb1 孔径2半径 0.6cm %^L{K[} ----------------------------------------- )*>wa%[-q ninWnQq ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 6#!CBY^{ ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 dC{dw^ ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 f?51sr ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 [&PF ;)i variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 `SsoRPW&$ variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 rpK&OR/ (u} /(Ux ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 uVCH<6Cp macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 .8u@/f%pV pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 d]`6N clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 kuD$]A
Q`& mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 "`V@?+3 prop 90 # 向后传播90cm %,_ZVgh0 mirror rad=360. # 凹面镜 <Q\KS clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 k#Sr; " prop 90 # 向前传播90cm C| ~A]wc= variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy _ERtL5^ write/screen/on # 写屏 T\uIXL?3 udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 6]Hwr_/tk gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # G
rp{
. gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 .R)P
|@z L energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 9hfg/3t(' if STOP macro/exit # 条件退出 1+uZF if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 hm! J@ title resonator mode pass = @pass_number c
'wRGMP plot/l xrad=.75 Sv{n?BYq endif .Y;f9R macro/end $jg[6`L$ L)J1yw ###初始化变量 LSou]{R pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # 4d5c]% field_radius = 1.6 #调整场半径 fq6Obh=A# `}l%61n0 c##建立初始单位和高斯场分布 =wdh#{ array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 !q\=e@j-i units/field 1 field_radius # 定义单位 <-`.u` wavelength/set 1 10. # 定义波长 CF{b Yf^% gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 ]yf?i350 >] 'oN c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 'NhQBk gain/eigenvalue/set 1 (4cdkL plot/screen/pause 3 5MB`yRVv TEST = 1 ZyUcL_ resonator/name conres #设置谐振腔名字 @F<{/|P resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 <J&S[`U! TEST = 0 ?l/6DT>e pass_number = 0 #往返次数初始化为0 LUMbRrD- clear 1 0 #光束初始化为0 B-rE8\ noise 1 1 #从噪声开始 ^[xcfTN resonator/run 30 #宏运行30次 &<BBPn@\ title ex 11: energy per step #设置图形的标题 +M0pmK! plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 eut2x7Z(c plot/udata max=0 #设置横坐标范围 8@m$(I+ lLTqk\8g ###绘制汇聚场分布 qg
oB}n% title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 3Tl<ST\ plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 #{q.s[g*+1 plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 T?pS2I~ obs 1 .3 E{|B&6$[} title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 Ik0g(-d plot/watch ex11a_3.plt SV>tw`2 plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 VV$t*9w GEWjQ;g c##应用透镜并传播到远场 QM0B6F lens/sph 1 100 WPL@v+
prop 100 UucI>E3?P{ title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 \;X7DK2 plot/watch ex11a_4.plt p@Y=6 Bw plot/liso 1 ns=64 }mj9$=B4 M/?,Qii c###生成环围功率表 vV}w>Ap[ encircled/calculate/energy 1 %qoS(iO`h encircled/udata 1 |"gL{De title ex 11: encircled energy >NKJ@4Y plot/watch ex11a_5.plt # la3B`p plot/udata 1 min=0. max=1. # >$4#G)s end _?
gCOr pZnp!!G
图1.刮刀镜镜前会聚横模 ,;`f* # 5?7AzJl>
图2.单程能量损失图 l[/`kK
图3 :>1nkm&Eg }D#:NlMp
图4.刮刀镜镜后会聚横模 1r;zA<<%R _%nz-I
图5.准直谐振腔的远场分布 xLW$>;kI :o'x?]
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 5RP kAC
QQ:2987619807
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