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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: `a:L%Ex @,%IVKg\
(11.1) )gb gsQZ 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。 |-!
yKB $Eh8s( 激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 ET:B" ?=^M(TA; GLAD的计算与该理论相符甚好。 yw{;Qm2\7 8Ug`2xS<_
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b 参考文献 0{'%j~" qt&zo5 A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). CDRkH)~$ qL1d-nH /'uFX, C 谐振腔参数 cJQ& #u ---------------------------------------- gyx4= 'Q 等效菲涅尔数 0.5 SWZA`JVK 放大倍率 2 V/@?KC0B5 腔长 90cm /`"&n1 孔径1半径 0.3cm di,?` 孔径2半径 0.6cm Ohe*m[ ----------------------------------------- @cT= t0* [WxRwE ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 <6L=% \X{* ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 '
+*,|;? ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 bo%v( ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ( /): variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 Ag#o&Y variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 \'AS@L"Wj^ v*UJ4r ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 RxZ#`$F macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 SF#Rc>v pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 YR$)yl clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 u>U4w68 mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 y5AJ1A6?E prop 90 # 向后传播90cm gY=Ry=w9 mirror rad=360. # 凹面镜 5[{#/!LX) clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 }G50?"^u prop 90 # 向前传播90cm 'dFhZ08u} variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy oy?>e1Sy* write/screen/on # 写屏 5f'<0D;K udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 =Lyo]8>,X gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # Uq8=R)1<|d gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 }[%d=NY energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 n$S`NNO{] if STOP macro/exit # 条件退出 Bt\z0*t=s if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 zLa3Q\T title resonator mode pass = @pass_number Y3J;Kk#AH plot/l xrad=.75 Q'mLwD3> endif 7KzMa%= macro/end QaMB=wVr B,Gt6cUq ###初始化变量 w_ sA8B pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # .{@aQwN field_radius = 1.6 #调整场半径 nfV32D|3 l`}Ag8Q c##建立初始单位和高斯场分布 d*A(L5;@ array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 =b* Is,R/ units/field 1 field_radius # 定义单位 't5 I%F wavelength/set 1 10. # 定义波长 U=G^wL gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 ;Q0WCm\5 Qf}^x9' c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 S_B $-H| gain/eigenvalue/set 1 Rt{`v< plot/screen/pause 3 MGmUgc TEST = 1 u?>]C6$ resonator/name conres #设置谐振腔名字 )E2^G)J$W resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 q~K
KN /N TEST = 0 <%2A,
Vz" pass_number = 0 #往返次数初始化为0 X@[)jWs clear 1 0 #光束初始化为0 Du3nK"-g noise 1 1 #从噪声开始 HcrI3v|6 resonator/run 30 #宏运行30次 us^2Oplq< title ex 11: energy per step #设置图形的标题 3/w) mY-o plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 0{O|o_ plot/udata max=0 #设置横坐标范围 VTQxg5P c x\
pC& ###绘制汇聚场分布 g`skmHS89 title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 i'Oh^Y)E# plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 +6xEz67A< plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 BK_x5mGu3 obs 1 .3 INyakAmJ}- title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 y'9
bs plot/watch ex11a_3.plt a09]5>* plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 vIoV(rc+ JERWz~n} c##应用透镜并传播到远场 :PrQ]ss@C5 lens/sph 1 100 gGiLw5o, prop 100 +U%U3tAvs title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 M=}vDw]Q plot/watch ex11a_4.plt QX*HvT plot/liso 1 ns=64 @CSTp6{y 2#n4t2p c###生成环围功率表 amL8yb encircled/calculate/energy 1 %EZG2J jO) encircled/udata 1 DO!?]" title ex 11: encircled energy mxYsP6& plot/watch ex11a_5.plt # =Of!1TR( plot/udata 1 min=0. max=1. # M.Fu>Xi end QPi]5z? );^]
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图1.刮刀镜镜前会聚横模 *j,5TO-j CaZ{UGokL
图2.单程能量损失图 bBQ1~ R
图3 rKDMIECrm oJF@O:A
图4.刮刀镜镜后会聚横模 *{]9e\DF ("t;
2Mw
图5.准直谐振腔的远场分布 rurC! - vG'JMzAm
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 CW(]6s u{
QQ:2987619807
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