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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: y!_8m#n S  
(,cG+3r ]  
     (11.1)
`X<a(5[vV3  
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。 o3h>)4  
7&w|  
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%。 T*'WS!z  
}eveNPB{5  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 4I*'(6 ,!  
S,vdd7Y  
//%#?JJV  
参考文献 8fP TxvXqL  
K@ a#^lmd  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). T>J ,kh  
"|V}[ 2  
V~do6[(  
C 谐振腔参数 FwD q@Oj  
---------------------------------------- M; YJpi  
等效菲涅尔数      0.5 )RQQhB  
放大倍率          2 z|\n^ZK=  
腔长              90cm 0;hn;(V]"  
孔径1半径       0.3cm h67{qY[J[  
孔径2半径      0.6cm Zx7aae_{  
----------------------------------------- M0`1o p1  
$xjfW/k?M  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 Np/vPaAk  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 WuTkYiF  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 8]rObT9>  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 l+X\>,  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ES8(:5  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ?-8DS5  
q$Ms7 `a  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 aX Ie  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 [6Sk>j  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 kfZ(:3W$  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 8~ &=vc  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 ln8es{q  
prop 90                              # 向后传播90cm .K`n;lVs  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 /vu]ch  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 >qmNT/  
prop 90 # 向前传播90cm w^,Xa  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy [70 5[  
write/screen/on  # 写屏 *B9xL[}  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 '(g;nU<  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # |nGv:= H@  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 5u3KL A  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 (]PH2<3t  
if STOP macro/exit  # 条件退出   hMUUnr"8;i  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 F/3L^k]  
title resonator mode pass = @pass_number   W=OryEV?  
plot/l xrad=.75   'f CSP|  
endif ~$hR:I1  
macro/end q03+FLEfC  
%5nEyZOq  
###初始化变量 #)]/wqPoW  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # {-f%g-@L6|  
field_radius = 1.6  #调整场半径 1}+b4 "7]  
5)5yH bS  
c##建立初始单位和高斯场分布 VL'wrgk  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 WWo"De@  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 B<n[yiJ}  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 nHRk2l|  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 ZX8@/8sv  
5UG9&:zu'V  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 [x]~G  
gain/eigenvalue/set 1   'hV(1Mw  
plot/screen/pause 3 1LAd5X  
TEST = 1   {J,4g:4G  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 %r*,m3d  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 DbX7?Jr  
TEST = 0   3d4A~!Iz  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 lP*=4Jh  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 `l/nAKg?W  
noise 1 1                                 #从噪声开始 t%0c$c  
resonator/run 30                         #宏运行30次 65*Hf3~~  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 5SmJ'zFO  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 \7pEn  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 $R+gA{49%  
GIn%yB'  
###绘制汇聚场分布 `!(%R k  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 <5P*uZ  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称  + #E?)  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           K<`W>2"  
obs 1 .3                           c2fSpvz  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 AO|1m$xf  
plot/watch ex11a_3.plt             UUb0[oy  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         x$D^Bh,  
noEl+5uY  
c##应用透镜并传播到远场 $#2<f 6  
lens/sph 1 100                   /e^) *r  
prop 100                         :Ea|FAeK8  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 svb7-.!  
plot/watch ex11a_4.plt             8{ =ha  
plot/liso 1 ns=64                 `~"'\Hw  
[{Q$$aV1  
c###生成环围功率表 0a#v}w^ *  
encircled/calculate/energy 1       d_0(;'  
encircled/udata 1                 .Dl ?a>I  
title ex 11: encircled energy       qu dY9_  
plot/watch ex11a_5.plt # 1s(]@gt  
plot/udata 1 min=0. max=1. # "PO8Q  
end M_.Jmh<&&  
u/-EVCHr y  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 BHYguS^qz  
\~(kGE--+  
图2.单程能量损失图
;aX?K/  
图3 r]D U  
y'I m/{9U  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 s/s&d pT*  
#62ThH~  
图5.准直谐振腔的远场分布 QjG/H0*mP  
F4WX$;1  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
|G$-5 7fk  
QQ:2987619807
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