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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: "7V2lu  
,o,I5>`  
     (11.1)
9Z'8!$LYg  
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。 aZ'Lx:)R  
mB9r3[  
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%。 e9[|!/./5  
y2vUthRwo  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 4NG?_D5&  
;Uu(zhbj  
"D=P8X&vs  
参考文献 3*)ig@e6  
,gOOiB }  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). D{d>5P?W  
$3uKw!z  
k]HEhY  
C 谐振腔参数 (tGY%oT"  
---------------------------------------- ez!C?  
等效菲涅尔数      0.5 5 Ho^N1q  
放大倍率          2 V6#K2  
腔长              90cm ]U7KLUY>:  
孔径1半径       0.3cm /3:q#2'v  
孔径2半径      0.6cm P*Tx14xe4  
----------------------------------------- K/=_b<  
Z(_ZAB%+D  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 `8>Py~  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 d[^~'V  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 Ch%m  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 w{90`  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 'X !?vK^]p  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 a di [-L#  
r~nsN*t  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 FH%GIi  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 TdGnf   
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 zyg  }F  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 \Z/)Y;|mi0  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 { e5/+W  
prop 90                              # 向后传播90cm F. =Bnw/-  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 a~!G%})'a  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 -,{-bi  
prop 90 # 向前传播90cm Io|Aj  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy fH ?ha  
write/screen/on  # 写屏 JiU9CeD3  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 lP!;3iJ B  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # P?]aWJ  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 \7 NpT}dj  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 [wB9s{CX  
if STOP macro/exit  # 条件退出   "y<?Q}1  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 d k<XzO~g  
title resonator mode pass = @pass_number   _ _>.,gL7  
plot/l xrad=.75   d/e|'MPX  
endif LW:LFzp  
macro/end ? j 9|5*  
e=QK}gzX  
###初始化变量 AkT<2H|4  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # U"4?9. k  
field_radius = 1.6  #调整场半径 V)i5=bHC  
@ (i!Y L  
c##建立初始单位和高斯场分布 FG!X"<he  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 BMIyskl=i  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 9A7@ 5F  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 =FT98H2*|  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 .+([  
S"hTE7`   
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 tD Cw-  
gain/eigenvalue/set 1   ~b|`'kU  
plot/screen/pause 3 E|$Oha[  
TEST = 1   FHPXu59u  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 Y05P'Q  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 o(Cey7  
TEST = 0   A=-F,=k(!/  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 OcSEo7W  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 2.X"f  
noise 1 1                                 #从噪声开始 N9rBW   
resonator/run 30                         #宏运行30次 Lh-`OmO0>F  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ] k8/#@19  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 GBC*>Y  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 $.489x+'Z  
z>[tF5  
###绘制汇聚场分布 LN_OD5gZ  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 2w$t wW-  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 @E53JKYhY  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           S-nlr@w8  
obs 1 .3                           2spg?]  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 (:+>#V)pZ  
plot/watch ex11a_3.plt             )P>u9=?,=E  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ;*[9Q'lI*  
TjBY 4  
c##应用透镜并传播到远场 jUqy8q&  
lens/sph 1 100                   i$KpDXP\  
prop 100                         sF+=KH  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 da$BUAqU  
plot/watch ex11a_4.plt             &wetzC )  
plot/liso 1 ns=64                 @l UlY2  
Q^Bt1C  
c###生成环围功率表 k 2%S`/:  
encircled/calculate/energy 1       v1.q$ f^(  
encircled/udata 1                 0%;146.p  
title ex 11: encircled energy       @)8]e S7  
plot/watch ex11a_5.plt # efuK  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Yp4c'Zk  
end 5H:@ 8,B  
7> Pgc  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 ; W7Y2Md  
/M OnNnV  
图2.单程能量损失图
~-F?Mc  
图3 t^tCA -  
IGAzE(  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 cUDgM  
aP>37s  
图5.准直谐振腔的远场分布 G(1 K9{i$  
y^FOsr  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
S C_|A9  
QQ:2987619807
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