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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: ^m   
z.[ Ok  
     (11.1)
j}?O  
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。 F=hfbCF5x  
snBC +`-  
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%。 O>Nop5#o  
X3:-+]6,d  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 B K'!WX  
<oS k!6*  
 /y,~?  
参考文献 S`"M;%T  
ud`.}H~aB  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). F~ n}Ep~1  
iw(\]tMt  
OX ?9 3AlG  
C 谐振腔参数 1Ly?XNS  
---------------------------------------- X!n-nms  
等效菲涅尔数      0.5 id.o )=  
放大倍率          2 'C~NQ{1TV  
腔长              90cm [j5 ^Zb&0  
孔径1半径       0.3cm c(bh i  
孔径2半径      0.6cm ~`MGXd"o  
----------------------------------------- u+zq:2)H6  
xnu|?;.}!  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 N2}].}  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 1GW=QbO 6  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 3yXF| yV  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 7;n'4LIa9  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ;1cX|N=  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 S&V5zB""n  
ZBJYpeGe  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 E<a~ `e  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ];1z%.  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 COj50t/  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 yi7-[W}  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 Us YH#?|O  
prop 90                              # 向后传播90cm xGqe )M>8?  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 3u7E?*{sH  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 D;<Q m,[  
prop 90 # 向前传播90cm HF5aU:M  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy $+ZO{ (  
write/screen/on  # 写屏 \nx ^=4*yk  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 9\Mesf1$o  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # m7e$ Z  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 5gV8=Ml"V  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 qrNW\ME  
if STOP macro/exit  # 条件退出   i[^?24~ c  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 _q=$L eO5  
title resonator mode pass = @pass_number   A A<9 XC  
plot/l xrad=.75   9GkG'  
endif "^<:7_Y  
macro/end FWdSpaas Q  
(J<@e!@NE  
###初始化变量 mw`%xID*  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # t_,iV9NrZ  
field_radius = 1.6  #调整场半径 7esG$sVj(  
42Vy#t/HC  
c##建立初始单位和高斯场分布 OV>T}Fq  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 S,3e|-&$  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 h.4;-&  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 =YZp,{T  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 eJ%~6c`@!  
%o#D"  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 "a`0s_F,^  
gain/eigenvalue/set 1   B {/Pv0y   
plot/screen/pause 3 0wZLkU_(  
TEST = 1   >H5BY9]I  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 5]p>& |Ud  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 .rG Rdb  
TEST = 0   .K}u`v T  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 F^T7u?^)  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 **-%5 ~  
noise 1 1                                 #从噪声开始 \(Zdd \,  
resonator/run 30                         #宏运行30次 ,A =%!p+  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 x7Ly,  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 \D,0  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 \#2,1W@  
c 2?(.UV  
###绘制汇聚场分布 J%f5NSSU{6  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 Q-O:L  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ^67P(h  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ]v94U b   
obs 1 .3                           1uMnlimr  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 |mk$W$h  
plot/watch ex11a_3.plt             pR 1v^m|  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         vT%rg r  
~LO MwMHl  
c##应用透镜并传播到远场 8,dCx}X  
lens/sph 1 100                   mkj`z  
prop 100                         $hndb+6q  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 Zf]d'oW{/  
plot/watch ex11a_4.plt             8xg:ItJaA0  
plot/liso 1 ns=64                 _*bXVJ ]  
Gk799SDL  
c###生成环围功率表 Q`AJR$L  
encircled/calculate/energy 1       -Q 6W`*8  
encircled/udata 1                 }Ss#0Gee  
title ex 11: encircled energy       pK *-In  
plot/watch ex11a_5.plt # Gu*;z% b2  
plot/udata 1 min=0. max=1. # k@4]s_2  
end 9N=Dls  
i0p"q p  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 }6C&N8 f  
kfm8F8sxl  
图2.单程能量损失图
>4~{ CXZ  
图3 wvT!NN K2  
5>}L3r>a;  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 (.%:Q0i1  
S:rW}rJ  
图5.准直谐振腔的远场分布 i7e{REBXb  
q+gqa<kM  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
rS(693kb  
QQ:2987619807
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