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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: ;$!I&<)  
>q(6,Mmb  
     (11.1)
Ew4 g'A:H  
其中,a是孔径半径,L为腔长,λ为波长,M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm,a=0.3cm,M=2,λ=10μ。带入后计算得:Nc=2,Neq=0.75。 +ld;k/  
;KcFy@ 6q5  
激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 arj$dAW  
^ d\SPZ  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 "# S>I8d  
l3J$md|f  
;CmOsA,1  
参考文献 s~$zWx@v  
bK=c@GXS  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). gq4 . d  
{;k_!v{  
7~vqf3ON4J  
C 谐振腔参数 Z.Pi0c+  
---------------------------------------- h4 vm{ho  
等效菲涅尔数      0.5 3{3/: 7  
放大倍率          2 fIyPFqf7w)  
腔长              90cm 3k{ @.V ?]  
孔径1半径       0.3cm knSuzq%*  
孔径2半径      0.6cm _!:@w9  
----------------------------------------- MsjnRX:c3u  
[ud|dwP"  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ZvH{wt   
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 og-]tEWA1  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 h5-d;RKE  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 K^H>~`C=  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 !Z s,-=^D  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 V^En8  
gpAHC   
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 xNgt[fLpS  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 (6k>FSpg  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 I,j3bC  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 V2Y$yV8g1  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 ~zyQ('  
prop 90                              # 向后传播90cm pULsGb  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 u(hC^T1  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 6V;:+"BkJ  
prop 90 # 向前传播90cm },PBqWe  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy T %/  
write/screen/on  # 写屏 ORH93`  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 HV\"T(8 9  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # rzV"Dm$'  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 z%};X$V`J  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 ` Zf9$K|  
if STOP macro/exit  # 条件退出   7;xKy'B\  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 @L;C_GEa  
title resonator mode pass = @pass_number   $4Y&j}R  
plot/l xrad=.75   AbZ:(+@cP  
endif C*G/_`?9  
macro/end :bv|Ah  
Nza; O[  
###初始化变量 ,?y7 ,nb  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # k7T alR  
field_radius = 1.6  #调整场半径 ifrq  
vYzVY\   
c##建立初始单位和高斯场分布 1S*P"8N}0h  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 RbAt3k;y  
units/field 1 field_radius  # 定义单位  /q*KO\L  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 IMaYEO[  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 BD'NuI  
.e$%[ )D  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 iGa}3pF  
gain/eigenvalue/set 1   D3.VXuKn6  
plot/screen/pause 3 ysVi3eq  
TEST = 1   7j T}{ x  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 CB({Rn  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 (UcFNeo  
TEST = 0   V{$Sfmey  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 YFqZe6g0$  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 4:3_ER]J  
noise 1 1                                 #从噪声开始 8[HZ@@  
resonator/run 30                         #宏运行30次 9K$]h2  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Y)OBTX  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 4W-"|Z_x  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 i;]CL[#2e`  
h0XH`v  
###绘制汇聚场分布 "Q?_ EEn  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 1p=&WM  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 I-{^[pp  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ! tr9(d  
obs 1 .3                           -t>Z 9  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 b[0S=e G  
plot/watch ex11a_3.plt             yM|g|;U  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         9A<0zt  
{? 2;0}3?;  
c##应用透镜并传播到远场 Gc^t%Ue-H)  
lens/sph 1 100                   /f]/8b g>  
prop 100                         q_pmwJ:UL  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ?OO%5PSen  
plot/watch ex11a_4.plt             B~rU1Y)  
plot/liso 1 ns=64                 B{99gwMe]  
b- uZ"Kf^  
c###生成环围功率表 dq2@6xd  
encircled/calculate/energy 1       XLocg  
encircled/udata 1                 _<2 RYXBC  
title ex 11: encircled energy       vG3M5G  
plot/watch ex11a_5.plt #  feN!_ -  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Iy.mVtcsZ  
end Qpw@MF2P  
9R>~~~{-Go  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 FH[#yq.Pr  
e3pnk =u  
图2.单程能量损失图
#@q1Ko!NZ  
图3 F~'sT}A*  
S2bexbp0o  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 ~.H~XK w  
T,Fm"U6[(  
图5.准直谐振腔的远场分布 EO"6Dq(  
4`6< {  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
d^y86pq.  
QQ:2987619807
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