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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: y!_8m#n S (,cG+3r]
(11.1) `X<a(5[vV3 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。 o3h>)4 7&w| 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%。 T*'WS!z }eveNPB{5 GLAD的计算与该理论相符甚好。 4I*'(6
,! S,vdd7Y
//%#?JJV 参考文献 8fPTxvXqL K@a#^lmd A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). T>J ,kh "|V}[ 2 V~do6[( C 谐振腔参数 FwD
q@Oj ---------------------------------------- M;YJpi 等效菲涅尔数 0.5 )RQQhB 放大倍率 2 z|\n^ZK= 腔长 90cm 0;hn;(V]" 孔径1半径 0.3cm h67{qY[J[ 孔径2半径 0.6cm Zx7aae_{ ----------------------------------------- M0`1o p1 $xjfW/k?M ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 Np/vPaAk ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 WuTkYiF ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 8]rObT9> ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 l+X\>, variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 ES8(:5 variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 ?-8DS5 q$Ms7` a ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 aX
Ie macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 [ 6Sk>j pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 kfZ(:3W$ clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 8~&=vc mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 ln8es{q prop 90 # 向后传播90cm .K`n;lVs mirror rad=360. # 凹面镜 / vu]ch clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 >qmNT/ prop 90 # 向前传播90cm w^,Xa variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy [70 5[ write/screen/on # 写屏 *B9xL[} udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量
'(g;nU< gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # |nGv:= H@ gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 5u3KL
A energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 (]PH2<3t if STOP macro/exit # 条件退出 hMUUnr"8;i if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 F/3L^k] title resonator mode pass = @pass_number W=OryEV? plot/l xrad=.75 'fCSP| endif ~$hR:I1 macro/end q03+FLEfC %5nEyZOq ###初始化变量 #)]/wqPoW pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # {-f%g-@L6| field_radius = 1.6 #调整场半径 1}+b4"7] 5)5yH bS c##建立初始单位和高斯场分布 VL'wrgk array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 WWo"De@ units/field 1 field_radius # 定义单位 B<n[yiJ} wavelength/set 1 10. # 定义波长 nHRk2l| gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 ZX8@/8sv 5UG9&:zu'V c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 [x]~G gain/eigenvalue/set 1 'hV(1Mw plot/screen/pause 3 1LAd5X TEST = 1 {J,4g:4G resonator/name conres #设置谐振腔名字 %r*,m3d resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 DbX7?Jr TEST = 0 3d4A~!Iz pass_number = 0 #往返次数初始化为0 lP*=4Jh clear 1 0 #光束初始化为0 `l/nAKg?W noise 1 1 #从噪声开始 t%0c$c resonator/run 30 #宏运行30次 65*Hf3~~ title ex 11: energy per step #设置图形的标题 5SmJ'zFO plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 \7pEn plot/udata max=0 #设置横坐标范围 $R+gA{49% GIn%yB' ###绘制汇聚场分布 `!(%Rk title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 <5P*uZ plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 +
#E?) plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 K<`W>2" obs 1 .3 c2fSpvz title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 AO|1m$xf plot/watch ex11a_3.plt UUb0[oy plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 x$D^Bh, noEl+5uY c##应用透镜并传播到远场 $ #2<f 6 lens/sph 1 100 /e^) *r prop 100 :Ea|FAeK8 title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 svb7-.! plot/watch ex11a_4.plt 8{ =ha plot/liso 1 ns=64 `~"'\Hw [{Q$$aV1 c###生成环围功率表 0a#v}w^* encircled/calculate/energy 1 d_0(;' encircled/udata 1 .Dl ?a>I title ex 11: encircled energy qu dY9_ plot/watch ex11a_5.plt # 1s(]@gt plot/udata 1 min=0. max=1. # "PO8 Q end M_.Jmh<&& u/-EVCHr
y
图1.刮刀镜镜前会聚横模 BHYguS^qz \~(kGE--+
图2.单程能量损失图 ;aX?K/
图3 r]DU y'I
m/{9U
图4.刮刀镜镜后会聚横模 s/s&d pT* #62ThH~
图5.准直谐振腔的远场分布 QjG/H0*mP F4WX$;1
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 |G$-5
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QQ:2987619807
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