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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: pUIN`ya[[  
f56yI]*N=<  
     (11.1)
7?P'f3)fG  
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。 p`tz*ewC  
1d^~KBfv  
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%。 y>o:5':;'  
B#K gU&Loo  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 aLk3Yg@X  
m+QS -woHn  
?]Yic]$n  
参考文献 ]RVu[k8  
l6M?[  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). &l(T},-X  
_O`prX.:B0  
qv!(In>u  
C 谐振腔参数 kmQ:wf:  
---------------------------------------- Vt`4u5HG  
等效菲涅尔数      0.5 ]U?nYppV  
放大倍率          2 D8A+`W?  
腔长              90cm QiCia#_  
孔径1半径       0.3cm ~q>jXi  
孔径2半径      0.6cm LjKxznn o  
----------------------------------------- {^]qaQ[5N  
}m:paB"3  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 7@ym:6Y+]  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 `M@ESA (e  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏  f<o|5r  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 rZKh}E  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 1+%UZK= K  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 9z,sn#-t  
FZ*"^=)`G  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 K1 f1 T  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 {`HbpM<=m]  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 kQ\GVI11?  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 >+O0W)g{o  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 ={g"cx  
prop 90                              # 向后传播90cm oodA&0{)d  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 r O87V!Cj  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 D+T/ Z)  
prop 90 # 向前传播90cm p$,7qGST  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ;~3;CijJ8  
write/screen/on  # 写屏 FPc `J  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 pH~\~  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # [s}W47N1  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 W ?x~"-*  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 Dj/Hz\  
if STOP macro/exit  # 条件退出   L15)+^4n  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 ZayJllaq^  
title resonator mode pass = @pass_number   .ATpwFal  
plot/l xrad=.75   0fc;H}B*  
endif =Jp:dM*  
macro/end 7mtx^  
enk`I$Xx  
###初始化变量 kEh9J>|M  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # |5>Tf6 $(  
field_radius = 1.6  #调整场半径 _'p/8K5)=  
,Uh^e]pC  
c##建立初始单位和高斯场分布 {OG1' m6=/  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 +G;<D@gSa0  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 y[J9"k(@  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 p39$V[*g(  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 NSVE3  
A6z2KVk  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 B4 bB`r  
gain/eigenvalue/set 1   % jDH{xSMb  
plot/screen/pause 3 c@A.jc  
TEST = 1   `yR/M"u6T  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 JCH9~n.  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 C\{A|'l!x  
TEST = 0   CG uuadNI  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 a>C;HO  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 rL<N:@HL  
noise 1 1                                 #从噪声开始 E}Cz(5  
resonator/run 30                         #宏运行30次 qt:B]#j@  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 jd]L}%ax  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 D)MFii1J~  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 I(UK9H{0$  
+<$(ez  
###绘制汇聚场分布 gpq ,rOIK  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 @de  ZZ  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 x~k3kj  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           <hzHrx'o{  
obs 1 .3                           +wG *qI  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 L1_O!EQ  
plot/watch ex11a_3.plt             PE.UNo>o  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         P%B|HnG^  
e@c8Ce|0  
c##应用透镜并传播到远场 42e[OG-  
lens/sph 1 100                   UhR^Y{W5  
prop 100                         =nHkFi@D=t  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ?121 as}z  
plot/watch ex11a_4.plt             !"FEp  
plot/liso 1 ns=64                 L@RnLaoQ  
C;ab-gh  
c###生成环围功率表 !UT!PX)  
encircled/calculate/energy 1       |Ja5O  
encircled/udata 1                 Ri"rT] '  
title ex 11: encircled energy       EFiVwH  
plot/watch ex11a_5.plt # */~|IbZ`o  
plot/udata 1 min=0. max=1. # _I)TO_L;  
end UV|{za$&/  
!pfpT\i]N:  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 zvN7aG  
FoE}j   
图2.单程能量损失图
YS4"TOFw  
图3 [cFD\"gJAr  
t(<k4ji,  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 51% Rk,/o  
Zk7!CJVM  
图5.准直谐振腔的远场分布 };r EN`L  
}2Ge??!  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
},<Y \  
QQ:2987619807
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