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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: O,"4HZG  
,$ L>  
     (11.1)
Md_S};!QN6  
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。 bhaIi>W~G  
_NQMi4 V(  
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%。 wP.b2X_V  
&U%AVD[  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 hnag <=  
SW|{)L,  
F)'kN2  
参考文献 '{+5+ J  
$s-/![ 6  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Zq7Y('=`t@  
$eUI.j(HU  
2TB>d+  
C 谐振腔参数 U:xY~>  
---------------------------------------- oUrNz#U  
等效菲涅尔数      0.5 &@CcH_d*  
放大倍率          2 'E FP/(2J  
腔长              90cm $'FPsoH  
孔径1半径       0.3cm Os--@5e  
孔径2半径      0.6cm z+IBy+  
----------------------------------------- U^iNOMs?  
"J|{'k`  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 rw(EI,G  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 %O] ]La  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 ?7>G\0G  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 qKu/~0a/  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 3Au3>q,  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 A)"?GK{*  
hKo& ZWPq  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 qzD<_ynA  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ?`ETlFtD4  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 [\eh$r\   
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 XS+2OutVo  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 a=n* }.  
prop 90                              # 向后传播90cm r]JV !'R  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 (JV [7u -  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 \\w<.\Yh  
prop 90 # 向前传播90cm L-. +yNX)  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy f@Oi$9CZn  
write/screen/on  # 写屏 Fo\* Cr9D  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 4yy9m8/  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # H,8HGL[l  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 >1luLp/,$  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 *Ae> ,LyE  
if STOP macro/exit  # 条件退出   o@T-kAEf-.  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 9R$0[HbI3  
title resonator mode pass = @pass_number   'x/pV5[hQ  
plot/l xrad=.75   Cn6<I{`\  
endif w)xiiO[  
macro/end rjk{9u1a"  
d2'1 6.lV  
###初始化变量 ))M!"*  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # P _e9>t@  
field_radius = 1.6  #调整场半径 GnTCq_\  
Z'hHXSXM  
c##建立初始单位和高斯场分布 l-/fFy)T  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 mf4C68DI@u  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 AN)exU ?  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 @J~hi\&`  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 vca]yK<u  
C?OqS+  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 -!Ov{GHr0  
gain/eigenvalue/set 1   4$W}6 v  
plot/screen/pause 3 wlC7;u  
TEST = 1   <PMQ$s>KK  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 #E`wqI\'  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 QYB66g:  
TEST = 0   P:8 qm DXo  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 gXy'@ !  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 I 0vJJP#  
noise 1 1                                 #从噪声开始 bf4QW JZD  
resonator/run 30                         #宏运行30次 OdSglB  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ~7;AV(\%e  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 a8w/#!^34  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 1 r9.JS  
7cMHzh k^  
###绘制汇聚场分布 nNc>nB1  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ",, W1]"%  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 q$iGeE#  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           /^M|$JRI  
obs 1 .3                           z79c30y]"  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 v?O6|0#x  
plot/watch ex11a_3.plt             59k[A~)~  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         OyG#  
|~]@hs~  
c##应用透镜并传播到远场 +eUWf{(_  
lens/sph 1 100                   fUKi@*^ZUa  
prop 100                         K| w\KX0  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 1`q>*S](  
plot/watch ex11a_4.plt             /:GeXDJw  
plot/liso 1 ns=64                 ]tsp}M@  
gt \O  
c###生成环围功率表 l>D!@`><I  
encircled/calculate/energy 1       JIOeDuw+  
encircled/udata 1                 ; 8B )J<y  
title ex 11: encircled energy       x\K9|_!  
plot/watch ex11a_5.plt # =6O<1<[y  
plot/udata 1 min=0. max=1. # EvGKcu  
end 9%iv?/o*L  
GNX`~%3KYc  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 s`dwE*~  
/D~MHO{  
图2.单程能量损失图
GOU>j "5}2  
图3 v/G)E_  
^3O`8o  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 4?',E ddo  
f?BApm  
图5.准直谐振腔的远场分布 ozUsp[W>  
d>gN3}tT  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
`gE_u  
QQ:2987619807
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