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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: -xSA TcjEcMw,
(11.1) <>s`\ % 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。 !;i`PPRwk P&9Gga^I 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%。 s \;" X 4wa`<H&S5 GLAD的计算与该理论相符甚好。 iop2L51eJ J&[@}$N
qq) rd 参考文献 +$C4\$t Ir`eL A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). kbTm^y" |Y$uqRdV { /K.3 C 谐振腔参数 Qy^1*j<@& ---------------------------------------- UDL!43K 等效菲涅尔数 0.5 x(hE3S#+ 放大倍率 2 pm*xb]8y 腔长 90cm PD&\LbuG 孔径1半径 0.3cm 4}_j`d/8| 孔径2半径 0.6cm ohF JZ' ----------------------------------------- lD^]\;? LR.Hh ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 U=DmsnD, ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 TD1 [ ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 9o;^[Ql- ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 _hRcc"MS` variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 !/}O>v~o variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 r"``QmM ,TXTS*V? ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 <(-= 'QA macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 Rv#]I#O pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 PZE0}>z clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 l)Pu2!Ic mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 WFO4gB* prop 90 # 向后传播90cm -BRc8 / mirror rad=360. # 凹面镜 oFy=-p+C clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 }Mf!-g prop 90 # 向前传播90cm ;i
Fz?d3; variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy P;P%n write/screen/on # 写屏 wF <n= udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 v@Gl|29_ gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # KNS.Nw7 gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 g#F?!i-[F energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 qQA}Z*(m if STOP macro/exit # 条件退出 +?u~APjNN if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 gZLP\_CL title resonator mode pass = @pass_number xl6,s>ob plot/l xrad=.75 w8kOVN2b endif 4SlADvGl macro/end )Y2{_ bx4" _CW(PsfY ###初始化变量 &>%T^Y|J4 pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # D}dn.$ field_radius = 1.6 #调整场半径 1QLbf*zeIW FN\E*@>X= c##建立初始单位和高斯场分布 V n* array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 RRRCS]y7$t units/field 1 field_radius # 定义单位 jUSmqm' wavelength/set 1 10. # 定义波长 <\NY<QIwFw gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 ?Cl%{2omO &d"G/6 c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 )3~{L;q gain/eigenvalue/set 1 9[G[$c plot/screen/pause 3 x$1]M DAGb TEST = 1 BRlT7grgq resonator/name conres #设置谐振腔名字 clNkph resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 p?B=1vn-2 TEST = 0 l-SAC3qhG pass_number = 0 #往返次数初始化为0 { jhr< clear 1 0 #光束初始化为0 BReJ!|{m} noise 1 1 #从噪声开始 kKAP"'v resonator/run 30 #宏运行30次 GM3f-\/ title ex 11: energy per step #设置图形的标题 Zn
''_fjh plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 W}5xmz plot/udata max=0 #设置横坐标范围 Wn(6,MDUN c2&q*]?l; ###绘制汇聚场分布 >N]7IU[- title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 \~fONBY plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 W0l,cOOZJ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 KO]T<R
h< obs 1 .3 ~nrK>% title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 w,h`s.AN plot/watch ex11a_3.plt Cq'KoN%nQ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 qMLD)rL =K6($|'= c##应用透镜并传播到远场 kg'o&^/= lens/sph 1 100 z"0I>gl prop 100 ?)u@Rf9> title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 `-3Ow[ plot/watch ex11a_4.plt )rekY; plot/liso 1 ns=64 @>p<3_Y1 89o/F+ _b c###生成环围功率表 :.$3vaZ@ encircled/calculate/energy 1 CC L encircled/udata 1 ly:q6i title ex 11: encircled energy F;+|sMrq plot/watch ex11a_5.plt # ~S8* t~ plot/udata 1 min=0. max=1. # E;+O($bA end UPG9)aF i'#E)
图1.刮刀镜镜前会聚横模 yt.F\ [1 3?1`D/
图2.单程能量损失图 /7}It$|nhy
图3 4<k9?)~(J K%^V?NP*{Z
图4.刮刀镜镜后会聚横模 RLLTw ?]$ q U]gj@R
图5.准直谐振腔的远场分布 SV2M+5#; zmSUw}-4N
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 v"#mzd.tW
QQ:2987619807
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