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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: z)r8?9u  
EwC5[bRjUp  
     (11.1)
zv&ePq\#  
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。 #V,LNX)  
{P,>Q4N  
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%。 g521Wdtnn  
Al)lWD}j2g  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 wrhBH;3  
ik8|9m4/  
^V_ku@DY  
参考文献 4,o %e,z  
1*TXDo_T  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Fa6H(L3  
LNWqgIq  
&9S8al 8"  
C 谐振腔参数 +?ws !LgF  
---------------------------------------- \z&03@Sw  
等效菲涅尔数      0.5 uv?8V@x2  
放大倍率          2 CD*f4I#d  
腔长              90cm Ka[Sm|-q  
孔径1半径       0.3cm c8 H9_6  
孔径2半径      0.6cm n U+pnkMj  
----------------------------------------- >aNbp  
5)h+(u C3  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 GG@iKL V  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 m 4wPuW  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 ly9x1`?$  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 _Ac/ir[,:  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 y8Ei=[  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ^Tb}]aHg  
$w 5#2Za  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 ]?v?Qfh2  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 r@N39O*Wq  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ,+swH;=7#r  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 gPF}aaB6  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 7-g]A2N  
prop 90                              # 向后传播90cm !y[}|  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 H8(0. IR  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 5WrIg(l  
prop 90 # 向前传播90cm LC~CPV'F  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy My'9S2Y8nv  
write/screen/on  # 写屏 }Rf}NWU)|  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 cKvAR5|  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # nsM>%+o  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Ngm O0H  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 LS R_x$G+t  
if STOP macro/exit  # 条件退出   Y3 Pz00x  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 2ID*U d*  
title resonator mode pass = @pass_number   )3D+gu  
plot/l xrad=.75   SXT@& @E  
endif _RA{SO  
macro/end gNMKGf\Y  
s= -WB0E  
###初始化变量 Mm:a+T  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # DjevX7Q  
field_radius = 1.6  #调整场半径 E-BOIy,  
 :V5!C$QV  
c##建立初始单位和高斯场分布 i{1)=_$Vt`  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 .P |+oYT&g  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 5p#o1I  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 JO<gN= [  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 0{U]STj  
i4{ /  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 &UJ Ty'  
gain/eigenvalue/set 1   y4)ZUv,}  
plot/screen/pause 3 A$H+4L  
TEST = 1   #2ZrdD"5kQ  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 MIk #60Ab  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 6I5[^fv45G  
TEST = 0   l"~h1xk~  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ur~Tql  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 @@&@}IQcR1  
noise 1 1                                 #从噪声开始 vMW-gk  
resonator/run 30                         #宏运行30次 wt_?B_nR  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 dcrJ,>i}  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ;ZE<6;#3IP  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 Ca`/t8=  
#V(Hk )  
###绘制汇聚场分布 fed[^wW  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 R"8})a gw  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 K\Y6 cj  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ^)%wq@Hi  
obs 1 .3                           .H[Lo>  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 E``!-W  
plot/watch ex11a_3.plt             6f5sIg  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         wFoR,oXtL/  
LzEE]i  
c##应用透镜并传播到远场 2jrX  
lens/sph 1 100                   mXN1b!  
prop 100                         EkgN6S`}  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 n )wpxR  
plot/watch ex11a_4.plt             Li<266#A!  
plot/liso 1 ns=64                 nHhD<a!  
:+Z>nHe  
c###生成环围功率表 ?G%, k LJJ  
encircled/calculate/energy 1       x/jN& ;"/  
encircled/udata 1                 no\}aTx  
title ex 11: encircled energy       -c<1H)W  
plot/watch ex11a_5.plt # 7:R{~|R  
plot/udata 1 min=0. max=1. # NNREt:+kr  
end 3Oig/KZ  
6&xW9' 6b:  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 Jj^<:t5{rN  
w3]0 !) t1  
图2.单程能量损失图
K&"Pm9  
图3 GO:1 Z?^  
5)SZd)  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 !\D] \|Bo  
@T~#Gwv  
图5.准直谐振腔的远场分布 GWkJ/EX  
scPq\Qd?O  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
EuimZW\V  
QQ:2987619807
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