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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: 7gRR/&ZK 79+i4(H
(11.1) E!=Iz5 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。 R I:kp.V nJwP|P_ 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%。 G4\|bwh l,UOP[j GLAD的计算与该理论相符甚好。 E<@N4%K_Q R}D[ z7
c^z)[ 参考文献 n.G.fbO
cG1iO: 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 sdgg?# !L2!:_ mH)8A+us C 谐振腔参数 @yF>=5z: ---------------------------------------- Us%g&MWdpb 等效菲涅尔数 0.5 _SMi`ie# 放大倍率 2 ;"8BbF. 腔长 90cm ONFx -U] 孔径1半径 0.3cm [i_evsUj? 孔径2半径 0.6cm jPn.w,=)27 ----------------------------------------- <s$Jj>< vTC{ ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 VeOM `jy ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 =o'g5Be<F ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 xWM?E1@ ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 X(Z(cY( variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 lcVG<*gf- variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 ;s+3#Py Af}o/g ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 .fS{j$ macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 `$3ktQ $ pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 v<mSd2B* clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 .eyJ<b9 mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 Y&bO[(> 1 prop 90 # 向后传播90cm v4Kf{9q# mirror rad=360. # 凹面镜 $UpWlYwG clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 $lAdh prop 90 # 向前传播90cm 3#eAXIW[ variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy S WyJ` write/screen/on # 写屏 uavyms^ udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 bgkBgugZhX gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP #
N1"bH~ gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 #c~-8= energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 \+:`nz3m if STOP macro/exit # 条件退出 x{/-&`F if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 /)<kG(Z title resonator mode pass = @pass_number q#\B}'I{ plot/l xrad=.75 +Eel|)Z*Q endif Y' 5X4Ks| macro/end _joW%`T8 \S{ihS@J ###初始化变量 n(CM)(ozU pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # qggRS)a field_radius = 1.6 #调整场半径 WC
b5 b;NV vc( c##建立初始单位和高斯场分布 ~yA^6[a = array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 Bj\Us$cZ units/field 1 field_radius # 定义单位 qxYCT$1 wavelength/set 1 10. # 定义波长 SL
+\{V2 gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 }g:'K 9D;ono3 c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 ]cWQ9 gain/eigenvalue/set 1 MPYYTQ1FB plot/screen/pause 3 Mky^X,r TEST = 1 H}(WL+7 resonator/name conres #设置谐振腔名字 rje;Bf resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 6rO^ p TEST = 0 <N3~X,ch pass_number = 0 #往返次数初始化为0 wB+F/]]|N clear 1 0 #光束初始化为0 'R99m?" noise 1 1 #从噪声开始 JOs
kf( resonator/run 30 #宏运行30次 a)7&2J title ex 11: energy per step #设置图形的标题 Y@qugQM> plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 2EO9IxIf plot/udata max=0 #设置横坐标范围 R[TaP7n "W_E!FP]r ###绘制汇聚场分布 ;ZkY[5 title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 4w]<1V plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 -iFFXESVX plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 RN;#H_
q obs 1 .3 _ozg=n2( title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 x@:98P plot/watch ex11a_3.plt qoW$Iw*q)B plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 ;Rm';IW$
`M- c##应用透镜并传播到远场 A5[kYD,_ lens/sph 1 100 K9K.mGYc prop 100 i.7$~} title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ^;?w<9Y plot/watch ex11a_4.plt n"Jj'8k plot/liso 1 ns=64 ?DnQU"_$ F)19cKx7 c###生成环围功率表 T~4HeEG>uH encircled/calculate/energy 1 K)h<#F encircled/udata 1 nFro#qx title ex 11: encircled energy >,rzPc) plot/watch ex11a_5.plt # rxZk!- t)L plot/udata 1 min=0. max=1. # gLx?0eBBA end u{dkUG1ia 6vzvH
图1.刮刀镜镜前会聚横模 ^{NN- ?Qts2kae#
图2.单程能量损失图 pTJ_DH
图3 ZT,auSX 0t*PQ%
图4.刮刀镜镜后会聚横模 8-smL^~%# 5cl^:Ua
图5.准直谐振腔的远场分布 =CL,+ :JXcs39
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 kpk ^Uw%f
QQ:2987619807
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