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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: }=CL/JHz  
w,fA-*bZ 0  
     (11.1)
y%A!|aBu  
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。 AV\6K;~  
$Cw> z^}u  
激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。  :feU  
Sq"O<FmI  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 9Ml^\|  
^a&-GhX;  
{//;GC*  
参考文献 +.gM"JV  
=~M%zdIXv  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). cn1UFmT  
?;Ck]l#5ys  
B]Vnu7  
C 谐振腔参数 |F _ Z  
---------------------------------------- VPG+]> *  
等效菲涅尔数      0.5 xxWrSl`fB  
放大倍率          2 YY~BNQn6d  
腔长              90cm 'r;C( Gh6  
孔径1半径       0.3cm %c[Q_  
孔径2半径      0.6cm acd8?>%[  
----------------------------------------- egcJ@Of  
Ml`tDt|;  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 C{mL]ds<  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 HAa2q=  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 _&!%yW@  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 [J4 Aig  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 /5 rWcX  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 u~MD?!LV  
Jj=0{(X  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 >05_#{up  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 !Z +4FwF  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 P|mV((/m4  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 m/W0vPM 1  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 WVaIC$Y  
prop 90                              # 向后传播90cm Q2[@yRY/z  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 t[Dg)adc  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 $6\-8zNk  
prop 90 # 向前传播90cm F0,-7<G  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 72oiO[>N'  
write/screen/on  # 写屏 L`E^BuP/  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ub^v ,S8O  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # NPjh2 AJm  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 &^WJ:BvA|^  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 iwb]mJUA  
if STOP macro/exit  # 条件退出   %si5cc?  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 2p3ep,  
title resonator mode pass = @pass_number   Gt{'` P,&9  
plot/l xrad=.75   dxm_AUM  
endif > "G H Li  
macro/end e~7h8?\.q  
ofe SGx  
###初始化变量 Sb_T _m  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # >?b<)Q*<  
field_radius = 1.6  #调整场半径 A)I4 `3E  
n7UZ&ab  
c##建立初始单位和高斯场分布 qta^i819  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 Q8:`;W  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 b?&=gm%oU  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 YLc 2:9  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 7/c[ f  
v` 9^?Xw)  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 cI#2MjL  
gain/eigenvalue/set 1   \VW&z:/*pZ  
plot/screen/pause 3 }Ip"j]h  
TEST = 1   I W_:nm6  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 RfPRCIo  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 xW84g08_,  
TEST = 0   ~i)O^CKq  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 D8+68_BEM  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 @&f3zq  
noise 1 1                                 #从噪声开始 oYWcX9R  
resonator/run 30                         #宏运行30次 LM_/:  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 !A>VzW  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 !ra CpL9;  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 ;d17xu?ks  
.hh 2II  
###绘制汇聚场分布 ;0}8vs  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 {.7ve<K  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 (n{sp  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           m.~&n!1W*`  
obs 1 .3                           B"O5P>  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 PPCZT3c=  
plot/watch ex11a_3.plt             13s0uyYU<m  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         #k%3Ag  
MxiU-  
c##应用透镜并传播到远场 -la~p~8  
lens/sph 1 100                   =l`xXma  
prop 100                         V'h O  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 xN t  
plot/watch ex11a_4.plt             x/$s:[0B#  
plot/liso 1 ns=64                 cK.T=7T  
Ty]/F+{  
c###生成环围功率表 SU, t,i  
encircled/calculate/energy 1       I>b-w;cC  
encircled/udata 1                 w;$@</  
title ex 11: encircled energy       +4emkDTdR  
plot/watch ex11a_5.plt # DI=Nqa)r  
plot/udata 1 min=0. max=1. # t;+6>sTu  
end 4+mawyM  
lj"L Q(^  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 Fi{~UOZg  
~Z5?\a2Ld  
图2.单程能量损失图
T6f{'.w  
图3 eafy5vN[zX  
`+b>@2D_  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 n<:/ X tE  
^o't &  
图5.准直谐振腔的远场分布 :>lica_  
>vg!<%]W]  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
amf=uysr  
QQ:2987619807
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