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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: KK&rb~  
[B+yyBtx  
     (11.1)
h].<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。 ]$ L|  
_-q.Q^  
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%。 5's87Z;6  
![`Ay4AZ@a  
GLAD的计算与该理论相符甚好。  f\]sz?KY  
+ln9c  
Huy5-[)15  
参考文献 M2 ,YsHt  
S{]x  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). )U~=Pf"  
&~8oQC-eF  
2/vMoVT,  
C 谐振腔参数 FG6h,7+  
---------------------------------------- JLnH&(O  
等效菲涅尔数      0.5 r[2ILe  
放大倍率          2 :}5j##N  
腔长              90cm iX0i2ek  
孔径1半径       0.3cm d ^^bke$~  
孔径2半径      0.6cm 0 t Fkd  
----------------------------------------- }p}[j t  
7op`s5i  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 1,6}_MA  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 #yI mKEYX  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 =y [M\m  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 Z'4./  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 &|Bc7+/P  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 (zgW%{V@  
S]bmS6#  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 Cbg!:Cws  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 *AG#316  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ZvNJ^Xz  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 /j4P9y^]=  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 JW{rA6?   
prop 90                              # 向后传播90cm qAAX;N  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 kqM045W7  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 1$D_6U:H0  
prop 90 # 向前传播90cm qlb- jL  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 9{(.Il J>  
write/screen/on  # 写屏 M^O2\G#B  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 =8t]\Y?  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # j"}*T  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ,VCyG:dw  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 tasIDoo+!J  
if STOP macro/exit  # 条件退出   lhYe;b(  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 S4'   
title resonator mode pass = @pass_number   UELy"z R  
plot/l xrad=.75   ]ro*G"-_1#  
endif eIz<)-7:  
macro/end +@94;me  
**$LR<L  
###初始化变量 MXw hxk#E  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # v{(^1cX  
field_radius = 1.6  #调整场半径 ] Bcp;D  
oE+R3[D?r  
c##建立初始单位和高斯场分布 qT%FmX  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 { vKLAxc  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 C1 jHz  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 =osv3>&q  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 8.XoVW#  
#pb92kA'  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 rf?qdd(~cH  
gain/eigenvalue/set 1   e8pG"`wM8  
plot/screen/pause 3 Km(n7Ah"  
TEST = 1   :<hXH^n  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 @ o3T  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 8vMG5#U[  
TEST = 0   |.F$G<  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 =h0,?]z  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 V8rx#H~  
noise 1 1                                 #从噪声开始 l5zS  
resonator/run 30                         #宏运行30次 v*r7Zz6l  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 oXb;w@:  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 E7.2T^o;M  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 #:[t^}  
^lA=* jY(  
###绘制汇聚场分布 ~R22?g.  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 vhpNpgz  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 A/u)# ^\  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           Yzh"1|O  
obs 1 .3                           >4#)r8;dx  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 )TVFtI=,NN  
plot/watch ex11a_3.plt             Nd$W0YN:  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         TygW0b 1  
K POa|$  
c##应用透镜并传播到远场 g;2?F[8Th  
lens/sph 1 100                   \#Pfj &*  
prop 100                         Pb1*\+  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 U.DDaT1  
plot/watch ex11a_4.plt             l038%U~U!  
plot/liso 1 ns=64                 `%+Wz0(K  
8,C*4y~  
c###生成环围功率表 Lv| q  
encircled/calculate/energy 1       ,1[q^-9  
encircled/udata 1                 q35f&O;  
title ex 11: encircled energy       a0D%k:k5  
plot/watch ex11a_5.plt # | #47O  
plot/udata 1 min=0. max=1. # /J=v]<87a  
end ,.kha8v  
L<ue$'  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 kQEy#JQmB  
:cF[(i/k4  
图2.单程能量损失图
E`?3PA8  
图3 .^h#_[dp  
S/9DtXQ  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 n[G&ksQI  
Uk^B"y_  
图5.准直谐振腔的远场分布 _3TY,l~  
n)^i/ nXb'  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
2QJ{a46}  
QQ:2987619807
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