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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: `>1XL2  
R"2wop  
     (11.1)
gc6Zy|^V4`  
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。 _/c1b>kcso  
|$:y8H'J  
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%。 ?zP/i(1y  
.D8|_B  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 OL%KAEnD  
P$7i>(?(  
ybY[2g2QJ  
参考文献 '-KYeT\;  
Y?'Krw `  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). {VmJVO]S  
 Gv(?u  
{9 .sW/  
C 谐振腔参数 nDU=B.?E{O  
---------------------------------------- RW4,j&)  
等效菲涅尔数      0.5 /$=<"Y7&g  
放大倍率          2 h<0&|s*a)  
腔长              90cm |PNPOj0  
孔径1半径       0.3cm +x(~!33[G  
孔径2半径      0.6cm ASU.VY  
----------------------------------------- }N0$DqP  
S*3*Q l*  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 o)2KQ$b>Q  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 EGMIw?%Y`-  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 \8<ZPqt9  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 S.,5vI"s,  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 om oD +  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 .+ d.~jHX  
x@LNjlP  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 2{}8_G   
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 q]2t3aY%  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 xg;I::hE7X  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 T0e- X  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 ^B?brH}  
prop 90                              # 向后传播90cm ;O~k{5.iS  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 4.e0k<]N`  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 xP7#`S6W  
prop 90 # 向前传播90cm <L'6CBbP  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy =kP|TR!o-  
write/screen/on  # 写屏 M/a40uK  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ,_M  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # HT%'dZ1  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 =1r!'<"h  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 B{tROuN<  
if STOP macro/exit  # 条件退出   :\F1S:&P  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 ,^1B"#0{C<  
title resonator mode pass = @pass_number   ?#~km0~F)  
plot/l xrad=.75   7!g"q\s  
endif -T=sY/O  
macro/end [pxC3{|d$  
BVzMgn;  
###初始化变量 34F;mr"yp  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # O|AY2QH\  
field_radius = 1.6  #调整场半径 hA=}R.gi  
+~n4</  
c##建立初始单位和高斯场分布 ,(3oAj\  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 k?;@5r)y-  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 @%"r69\  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 lj /IN[U/  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 f=hT o!i  
7e:eL5f>~  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出  rrP_7D  
gain/eigenvalue/set 1   F*-+5nJ&@  
plot/screen/pause 3 7 -S?U~s  
TEST = 1   ><xJQeW  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 j8)rz  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 Mc~L%5  
TEST = 0   H7 "r^s]D  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 y>>)Yo&|  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 ~%L=<TBAc  
noise 1 1                                 #从噪声开始  B9dc *  
resonator/run 30                         #宏运行30次 %v4*$E!f  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 *. 1S  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 {X10,  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 1hY%Zsj C  
8?N![D\@  
###绘制汇聚场分布 $ftxid8  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 _BoYy JQH  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ]E $bK  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           *?pnTQs^  
obs 1 .3                           FQ"ED:lks  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 k=4C"   
plot/watch ex11a_3.plt             t|m=X  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         .hRtQU  
WK5B8u*<  
c##应用透镜并传播到远场 VVbFn9+V  
lens/sph 1 100                   39~te%;C7  
prop 100                         to;^'#B  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 O7oq1JI]Y  
plot/watch ex11a_4.plt             M5:j)o W  
plot/liso 1 ns=64                 vNHvuw K  
hmB`+?,z*  
c###生成环围功率表 qr(t_qR&  
encircled/calculate/energy 1       P@5}}vwS  
encircled/udata 1                 ; +1ooeU  
title ex 11: encircled energy       wf_ $#.;m  
plot/watch ex11a_5.plt # E/<n"'0ek  
plot/udata 1 min=0. max=1. # udS&$/&GH  
end 'p[*2J"K4  
D?FmlDTr[  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 hU3sEOm>  
`CRF E5  
图2.单程能量损失图
- "EPU]q  
图3 ftz-l&5  
DzIV5FG  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 6rM{r>  
RivhEc1h%  
图5.准直谐振腔的远场分布 L2c\i  
F:sUGM,  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
N cp   
QQ:2987619807
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