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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: 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"  
Czv lZDo  
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*>  
,x Tbt4J  
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 ; zvnDox  
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 f9Xw]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 &*y ve}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"sAr P"|  
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 C IDL{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$_:Ek  
plot/screen/pause 3 B1M/5cr.  
TEST = 1   II8nz[s  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 [GP( r  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 aOHCr>po,  
TEST = 0   :=Q|gRTL*  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 16>uD;G  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 vck$@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[%?$8T  
Tpukz_F  
###绘制汇聚场分布 8joQPHkI\  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 gJ&!w8v.  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ' XF`&3 i  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           4BT`|(7  
obs 1 .3                           bIArAS9%  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 wuzz%9;@B  
plot/watch ex11a_3.plt             FJLJ;]`7+  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         4I-p/&Q  
hwzUCh 5!  
c##应用透镜并传播到远场 p*0Ve21i,  
lens/sph 1 100                   j''Iai_  
prop 100                         i .N1Cvp&  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 #%9]Lq  
plot/watch ex11a_4.plt              YBD{l  
plot/liso 1 ns=64                 lX*;KHT)  
m GhJn  
c###生成环围功率表 @?m8/t9 .  
encircled/calculate/energy 1       SR& mHI-f0  
encircled/udata 1                 pQ 6#L  
title ex 11: encircled energy       E aD@clJS  
plot/watch ex11a_5.plt # RfBb{?PP)  
plot/udata 1 min=0. max=1. # YfwJBz D  
end C._sgO  
2?T:RB}  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 XO#)i6}G  
)$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 C 94@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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