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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: d@aPhzLu n)xLEx,
(11.1) T**v!Ls 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。 l:$i}.C 5?M d 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%。 '#Pg:v_ &w"1VOV< GLAD的计算与该理论相符甚好。 $7
FT0?kG ;(I')[R"
;.EW7`)Z 参考文献 66 @#V ).D+/D/"2 A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). -H-:b7
roNRbA] 8AgKK=C= C 谐振腔参数 D_2~
6 ---------------------------------------- wu53e= / 等效菲涅尔数 0.5 BfOQ/k)) 放大倍率 2 H68~5lJY^] 腔长 90cm .m/$ku{/J 孔径1半径 0.3cm |'ML
)`c[ 孔径2半径 0.6cm /t"FZ# ----------------------------------------- %f'mW2 fqp!^-!X ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 m?)REE ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 ).l`N&_peM ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 pS6p}S=1] ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 yDe6f(D variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 %3;vDB*L$ variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 {2,vxGi
vv0+F6 @ ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 .0]\a~x macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 05PRlz*x= pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 |0N6]%r clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 AAW])c`. mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 'h.:-1# L prop 90 # 向后传播90cm h}$g}f%$+ mirror rad=360. # 凹面镜 pEp`Z,p clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 Ef~Ar@4fA prop 90 # 向前传播90cm -'%>Fon variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy 4#"_E:;PQ write/screen/on # 写屏 L5j%4BlK/ udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 =&~7Q" gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # |^k&6QO5 gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 `G0GWh)`x energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 68 \73L= if STOP macro/exit # 条件退出 k3yA*Ec if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 1O,:fTG< title resonator mode pass = @pass_number ;eY.4/*R plot/l xrad=.75 ms%RNxU4: endif xmXuBp:M(R macro/end rZ#ZY I 6-.;)McO ###初始化变量 9Rd&Jq^ pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # 0(|Yy/Yq field_radius = 1.6 #调整场半径 o|G[/o2 iO@UzD#v c##建立初始单位和高斯场分布 =8V
9E array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 l' mdj!{& units/field 1 field_radius # 定义单位 L'L[Vpx wavelength/set 1 10. # 定义波长 .$"13" gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 bGtS! 'I AC&)FY c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 ;1AXu/ gain/eigenvalue/set 1 SE<?l plot/screen/pause 3 )eD9H*mq TEST = 1 4^(aG7 resonator/name conres #设置谐振腔名字 FKBI.}A?!' resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 |5TzRz TEST = 0 U-U"RC> pass_number = 0 #往返次数初始化为0 [JVEKc ym clear 1 0 #光束初始化为0 Ygq;jX noise 1 1 #从噪声开始 ~J:]cy)Q resonator/run 30 #宏运行30次 cNl NJ title ex 11: energy per step #设置图形的标题 ?>/9ae^Bw plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 %EH{p@nM&- plot/udata max=0 #设置横坐标范围 6m%#cP
(6K )lZoXt_3 ###绘制汇聚场分布 Ms
3Sri title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 :i9=Wj plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 0PD=/fh[ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 Ji)Ys
ebV obs 1 .3 b[KZJLZ) title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 uL{CUt
plot/watch ex11a_3.plt B",;z)(% plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 6o
d^+>U ("KtJ c##应用透镜并传播到远场 $uUR@l lens/sph 1 100 {/}%[cY= prop 100 Tx>V$+al title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 Dbu>rESz plot/watch ex11a_4.plt Marx=cNj plot/liso 1 ns=64 +Ly@5y" +L|x^B3 c###生成环围功率表 74r$)\q encircled/calculate/energy 1 $f?GD<}?7r encircled/udata 1 q ;"/i*+3 title ex 11: encircled energy ykYef plot/watch ex11a_5.plt # > JC"YB plot/udata 1 min=0. max=1. # ^Na3VP end }jg1..)"< $0Ys{m
图1.刮刀镜镜前会聚横模 !oa/\p JNv@MJb}
图2.单程能量损失图 K7R!E,oPg
图3 f?$yxMw:@ h~lps?.#b
图4.刮刀镜镜后会聚横模 wk#cJ`wG; N[A9J7}_R
图5.准直谐振腔的远场分布 Vi`P
&uPF Re+oCJ
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 22'Ra[
QQ:2987619807
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