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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: gDmwJr  
>9S@:?^&q>  
     (11.1)
XU}|Ud562  
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。 AV0C9a/td  
*1Lkde@|{  
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%。 ]/p)XHKo  
'e3[m  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 ~\ 9bh6%R  
oM@X)6P_  
J)w58/`?t  
参考文献 nj7wc9z4  
u,d@ oF(=  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). -}Jf4k#G  
;!CYp; _  
jZm57{C#*?  
C 谐振腔参数 COx<X\  
---------------------------------------- (]Z$mv!  
等效菲涅尔数      0.5 |$r|DX1[  
放大倍率          2 6E!CxXUX  
腔长              90cm %#.H FK  
孔径1半径       0.3cm V8z91  
孔径2半径      0.6cm u0md ^  
----------------------------------------- 1|L3} 2  
?Afx{H7  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 :(,Eq?  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 ugM,wT&~Y  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 g2=5IU<  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 #Fua^]n  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ? U:LAub  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 E47U &xL  
w%no6 ;  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 N{]|!#  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 n=vW oU9  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 yTDlDOmV!  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 u/5I;7cb  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 lg0iNc!  
prop 90                              # 向后传播90cm ])= k";76  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 /"t*gN=wrF  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 C(:tFuacpw  
prop 90 # 向前传播90cm <}c`jN!z.  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy t(4%l4i;X  
write/screen/on  # 写屏 U!"+~d)  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 silTL_$  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # P5+FZzQ  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Z6}B}5@y  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 .)W'{2J-  
if STOP macro/exit  # 条件退出   lE+v@Kb:  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 G[YbgG=9Y  
title resonator mode pass = @pass_number   Xj;nh?\u  
plot/l xrad=.75   p7Yej(B  
endif a.a5qwG  
macro/end llbj-9OZL  
*/Oq$3QGsV  
###初始化变量 :^DuB_  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 3A_7R-sQ  
field_radius = 1.6  #调整场半径 R qS2Qo]  
0kI.d X)  
c##建立初始单位和高斯场分布 So*Q8`"-.  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 1"r6qYN!>  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 c <[?Z7y  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 ~y+QL{P4~  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 Mg.xGST  
S1pikwB  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 f1;Pzr  
gain/eigenvalue/set 1   Oo<^~d2=  
plot/screen/pause 3 .~0A*a  
TEST = 1   3F ;+ D  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 d%Zt]1$  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 w!7f*  
TEST = 0   3 tMFJ ;*`  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 o$>A;<  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 7WG"_A~V  
noise 1 1                                 #从噪声开始 ~A+D H  
resonator/run 30                         #宏运行30次 =<I90j~)  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 IZczHHEL`b  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 _dY6Ip%  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 F8km8lPQl  
\?-`?QPux  
###绘制汇聚场分布 v;X'4/ M  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 qG=9zp4y?Y  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 S(jbPQT  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           '{j.5~4y  
obs 1 .3                           %N@454enH  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 %ci/(wL  
plot/watch ex11a_3.plt             4"fiEt,t<x  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         Y!9'Wf/^  
O0#wM-M  
c##应用透镜并传播到远场 a DuO!?Cm  
lens/sph 1 100                   a!}.l< )  
prop 100                         <4,>`#NEo  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 NrVrR80Y  
plot/watch ex11a_4.plt             I ;N)jj`b  
plot/liso 1 ns=64                 dV<|ztv  
eLcP.;Z  
c###生成环围功率表 RQ# gn  
encircled/calculate/energy 1       s`ly#+!.  
encircled/udata 1                 $[iSZ;  
title ex 11: encircled energy       =CEQYk-y1  
plot/watch ex11a_5.plt # CF3Z`xD  
plot/udata 1 min=0. max=1. # x|G# oG)_  
end Y9ueE+6  
d ! A)H<Zt  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 @a) x^d  
QIVpO /@  
图2.单程能量损失图
Esw#D90q  
图3 "; tl>Ot  
IC>OxYg*  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 ymSGB`CP  
k6-Q3W[+a  
图5.准直谐振腔的远场分布 g?!vR id@S  
%B` MO-  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
E^_P  
QQ:2987619807
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