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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: ?d0I*bs)7  
j8WnXp_  
     (11.1)
Z{xm(^'i  
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。 x6\EU=,  
6MvjNbQ  
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%。 ,IF3VE&r  
Tn< <i  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 d4t %/Uh  
DXl3  
C:xg M'~+  
参考文献 !#` .Mv Z  
pca `nN!  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). &eKnLGKD  
vmm#UjwF3  
C|bnUN  
C 谐振腔参数 [KMW *pA7  
---------------------------------------- <SGO+1zt p  
等效菲涅尔数      0.5 u6Fm qK]Dj  
放大倍率          2 k#NIY4%.  
腔长              90cm "MQy>mD6  
孔径1半径       0.3cm ER<LP@3k  
孔径2半径      0.6cm rg64f'+Eug  
----------------------------------------- K?o( zh;  
}m0* w3  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 P~`gWGC}  
## 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.9:u*w  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 ;NQ9A &$)  
###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=H   
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 =+;l>mn?O  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 #N9^C@  
W{:^P0l  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 8Yc'4v#}  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 L"{qF<@V7&  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 |fqYMhA U  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 kKL'rT6z  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 EK`}?>'  
prop 90                              # 向后传播90cm 67/JsL  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 l{<+V)  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 15dhr]8E  
prop 90 # 向前传播90cm W|h~&O  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy [Z9 lxZ|  
write/screen/on  # 写屏 n]:Xmi8p  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 '[(]62j  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # NU[{ANbl  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 3+vbA;R  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 l7#5.%A  
if STOP macro/exit  # 条件退出   4FrP%|%E~  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 Nc;cb  
title resonator mode pass = @pass_number   /2 z, ?,jL  
plot/l xrad=.75   =2v/f_  
endif %d?.v_Hu0  
macro/end 4P(muOS  
-wn ,7;  
###初始化变量 1%Hc/N-  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 3{c6)vR2  
field_radius = 1.6  #调整场半径 r{\c. \  
W D8  
c##建立初始单位和高斯场分布 R|&jvG=|  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 0 PEg `Wq  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 $O nh2 ^  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 -YvnX0j+  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 s1 mKz0q  
k7,   
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 by}C;eN  
gain/eigenvalue/set 1   |ppG*ee  
plot/screen/pause 3 zm>^!j !  
TEST = 1   h;TN$ /  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ,f*Q3 S/I  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 /=5:@  
TEST = 0   lV%oIf[OB  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 :/A7Z<u,  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 Lf 0X(tC  
noise 1 1                                 #从噪声开始 p"@[2hK  
resonator/run 30                         #宏运行30次 L5[{taZ,  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 vJ,r}$H3  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 deLLqdZa  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 5aZbNV}-  
'[WVP=M<XV  
###绘制汇聚场分布 {,NF'x4$  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 `\-<tk9  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 j_3`J8WwF  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           bW-sTGjRD  
obs 1 .3                           52,[dP,g  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 8 $qj&2 N  
plot/watch ex11a_3.plt             HPryq )z  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         C))x#P36  
T W#s)iDi  
c##应用透镜并传播到远场 J7;8 S  
lens/sph 1 100                   ,>p1:pga  
prop 100                         9%Eo<+my h  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 \s?8}k  
plot/watch ex11a_4.plt             6?(yMSKa  
plot/liso 1 ns=64                 +)xjw9b  
`92P~Y~`W  
c###生成环围功率表 % * k`z#b  
encircled/calculate/energy 1       3 \}>nE  
encircled/udata 1                 38mC+%iC  
title ex 11: encircled energy       i 558&:  
plot/watch ex11a_5.plt # < k?pnBI_  
plot/udata 1 min=0. max=1. # ~&< Ls  
end q6PG=9d0B  
5,R4:y ?cK  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 ${)oi:K@:  
xp?YM35  
图2.单程能量损失图
F|jl=i  
图3 lqTc6@:D  
9OYyR  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 YP Qix  
^H0#2hFa  
图5.准直谐振腔的远场分布 UgL FU#  
c)3.AgT  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
/\{emE\]  
QQ:2987619807
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