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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: f{AgKW9" c6c^9*,V
(11.1) uTl:u 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。 l42m81x" CzvlZDo 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%。 N7oMtlvL[w rB4#}+Uq GLAD的计算与该理论相符甚好。 p,tB J`RNik*>
,xTbt4J 参考文献 raqLXO!j d:pp,N~2o A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). "~V}MPt /t>o
- izC>- C 谐振腔参数 2#(7,o}Y5
---------------------------------------- mlVv3mVyR< 等效菲涅尔数 0.5 Q%eBm_r; 放大倍率 2 Ki=7nKs 腔长 90cm >}4]51s 孔径1半径 0.3cm Hzj*X}X#K 孔径2半径 0.6cm %M`|0g}! ----------------------------------------- y:42H tS QIV<!SO ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 /vPb ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 6~!YEuA ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 jSG
jv> ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 he+[ variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 XS!ZTb>[ variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 @wFm])}0 d|o"QYX ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 ;9I#>u macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 N )!v-z,k pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ;
zv nDo x clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 #!5Nbe mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 7S1!|*/
I prop 90 # 向后传播90cm :9`1bZ?a mirror rad=360. # 凹面镜 DA
wzXsx clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 f9 Xw]G9 prop 90 # 向前传播90cm ib&qH_r/ variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy &*yve}su write/screen/on # 写屏 gK<- *v udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 l3afuD: gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # ua[\npz5 gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 !<LS4s; energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 ]OrFW4tiE if STOP macro/exit # 条件退出 nB]Q^~jX if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 \1MDCP9: title resonator mode pass = @pass_number M[{Cy[ta plot/l xrad=.75 Q:M>!| endif |{[i
M macro/end `o3d@Vc y?JbJ ###初始化变量 i3"sArP"| pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # h0eo:Ahi field_radius = 1.6 #调整场半径 ]Bsq?e^ GMNb;D(>K c##建立初始单位和高斯场分布 kb:C>Y8!sC array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 CIDL{i8 units/field 1 field_radius # 定义单位 KCT8Q!\ wavelength/set 1 10. # 定义波长 wtUG2 ( gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 V[mQ;:= :A'!u r=\ c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 0?7uqS#L gain/eigenvalue/set 1 )2$_:Ek plot/screen/pause 3 B1M/5cr. TEST = 1 I I8nz[s resonator/name conres #设置谐振腔名字 [GP(r resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 aOHCr>po, TEST = 0 :=Q|gRTL* pass_number = 0 #往返次数初始化为0 16>uD;G clear 1 0 #光束初始化为0 vck$@3* noise 1 1 #从噪声开始 <e^/hR4O resonator/run 30 #宏运行30次 k:TfE6JZ title ex 11: energy per step #设置图形的标题 w!}1oy plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 9CNHjs+-}s plot/udata max=0 #设置横坐标范围 *o[%?$8T Tpukz_F ###绘制汇聚场分布 8joQPHkI\ title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 gJ&!w8v. plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 ' XF`&3i plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 4BT`|(7 obs 1 .3 bIArAS9% title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 wuzz%9;@B plot/watch ex11a_3.plt FJLJ;]`7+ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 4I-p/&Q hwzUCh 5! c##应用透镜并传播到远场 p*0Ve21i, lens/sph 1 100 j''Iai_ prop 100 i .N1Cvp& title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 #%9]Lq plot/watch ex11a_4.plt
YBD {l plot/liso 1 ns=64 lX*;KHT ) m GhJn c###生成环围功率表 @?m8/t9. encircled/calculate/energy 1 SR&
mHI-f0 encircled/udata 1 pQ
6#L title ex 11: encircled energy EaD@clJS plot/watch ex11a_5.plt # RfBb{?PP) plot/udata 1 min=0. max=1. # YfwJBzD end C._sgO 2 ?T:RB}
图1.刮刀镜镜前会聚横模 XO#)i6}G )$B+3f
图2.单程能量损失图 tb0E?&M
图3 U
0RfovJ ~n^G<iXLp
图4.刮刀镜镜后会聚横模 #(
sNk,^Ax 1N!g`=}
图5.准直谐振腔的远场分布 C94@YWs <j\;>3Q
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 4nH91Z9=
QQ:2987619807
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