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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: 1'(_>S5CG  
K(%dcUGDK>  
     (11.1)
<\B],M1=s=  
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。 NEjPU#@c  
6 Xzk;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%。 SD)5?{6<  
F<6KaZ|  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 =x|##7  
?j &V:kF  
53g8T+`\(  
参考文献 $q4XcIX 7  
QC$=Fs5+  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). U>e3_td3,  
RTdD]pE8Q  
)^*9oqQ  
C 谐振腔参数 o[5=S,'  
---------------------------------------- QO1A976o  
等效菲涅尔数      0.5 Dme(Knly  
放大倍率          2 /\IAr,w[  
腔长              90cm d A_S"Zc  
孔径1半径       0.3cm X67C;H+  
孔径2半径      0.6cm @d8&3@{R^  
----------------------------------------- $Uv<LVd(  
9,Crmbw8  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 7I2a*4}  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 / K2.V@T  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 PCV58n3  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 P#vv+]/  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 <>&e/  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 EOd.Tyb!/  
)A>U<n$h  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 1C5kS[!  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 4)x3!Ol  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 W TXD4}  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ?3B t ;<^  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 1j${,>4tQ  
prop 90                              # 向后传播90cm u8{@PlS  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Mip m&5R  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 }iiG$?|.  
prop 90 # 向前传播90cm D7gX,e  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 886 ('  
write/screen/on  # 写屏 Skr\a\ J  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 e4>L@7  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # bJG!)3cx  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值  *pS7/ Qe  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 rw=UK`  
if STOP macro/exit  # 条件退出   -N-4l  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 Nj3^"}V  
title resonator mode pass = @pass_number   E,ZB;  
plot/l xrad=.75   5CRc]Q #@  
endif (> +k3  
macro/end OI]K_ m3  
Pi"tQyw39$  
###初始化变量 M'>D[5;N~  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ]P}K3tN%]  
field_radius = 1.6  #调整场半径 C>k;MvqO  
<x>k3bD  
c##建立初始单位和高斯场分布 N18diP[C  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 2RSHB o  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 3-_U-:2"  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 N,sqrk]  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 yuy+}]uB@  
**w*hd]  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 Nak'g/uP>  
gain/eigenvalue/set 1   "M5ro$qZ}  
plot/screen/pause 3 @3expC  
TEST = 1   ~H yyq-  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 0]2B-o"kI  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 NZ%~n:/V#  
TEST = 0   G\,A> mT/P  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 xP5mL3j  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 }G,SqpcG  
noise 1 1                                 #从噪声开始 {Y@-*pL]  
resonator/run 30                         #宏运行30次 :)+@qxTy  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 kb}]sj  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 nX.sh  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 #1qVFU  
` HE:D2b  
###绘制汇聚场分布 MRVz:g\mi  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 asmW W8lz  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 "6*Kgf2G  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           xJH9qc ME  
obs 1 .3                           }JpslY*aS  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 (fk, 80  
plot/watch ex11a_3.plt             GHgEbiY:  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ) R a/  
cJ(zidf_$  
c##应用透镜并传播到远场 2t`9_zqLw  
lens/sph 1 100                   `9Q,=D+  
prop 100                         !MF"e|W  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 s ?Qb{  
plot/watch ex11a_4.plt             7L~ zI>2  
plot/liso 1 ns=64                 Sfr\%Buv  
T>uWf#&pjs  
c###生成环围功率表 g`5`KU|  
encircled/calculate/energy 1       sh)) [V"8  
encircled/udata 1                 @#ho(_U8  
title ex 11: encircled energy       zhvk%Y:  
plot/watch ex11a_5.plt # "TH-A6v1  
plot/udata 1 min=0. max=1. # XdIVMXLL\  
end v YmtpKNj%  
GT\s!D;<  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 m|cWX"#g  
A@  
图2.单程能量损失图
-JQg ~1  
图3 LOb'<R\p  
fF-\TW  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 gq:TUvX  
SeJFZ0p  
图5.准直谐振腔的远场分布 a_iQlsU  
Qpv}N*v^  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
3_eml\CY  
QQ:2987619807
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