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infotek 2023-02-16 08:28

GLAD:共焦非稳腔模拟仿真

Zmx[u_NG  
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: *7 L*:g  
iC U [X&  
     (11.1) G'|Emu=4  
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。 eFO+@  
qg7] YT&  
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%。 ?(8z O"  
>z=_V|^$  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 iU)-YFO  
R'E8>ee; ^  
.3;bUJ1  
参考文献 {d|R67~V  
#xWC(*Ggp  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Salu[)+?  
apW0(&\  
vBUl6EmWu  
C 谐振腔参数 1[k~*QS  
---------------------------------------- WIwbf|\  
等效菲涅尔数      0.5 >M` swEj  
放大倍率          2  L_+0[A  
腔长              90cm o]NL_SM_  
孔径1半径       0.3cm =hV-E D  
孔径2半径      0.6cm f;/t7=>d  
----------------------------------------- Z=: oIAe  
Pn{yk`6E  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 lYd#pNN  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 \!UNa le  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 tVx.J'"Y  
###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+'1>T.I  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 B3I\=  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 FswMEf-|  
1B3,lYBM  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 h.)2,  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ixJUq o  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 +n(H"I7cU  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ;WIL?[;w  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 ~qNpPIrGr  
prop 90                              # 向后传播90cm $ Z;HE/ 3  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ?`F")y  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 (4V1%0  
prop 90 # 向前传播90cm FV/xp}nz  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy K{VF_S:  
write/screen/on  # 写屏 !DnG)4#  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 Q6S[sTKR  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # X7kJWX  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ErC~,5dj;n  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 \h^bOxh  
if STOP macro/exit  # 条件退出   oWyg/{M  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 ;U<) $5  
title resonator mode pass = @pass_number   tC+9W1o  
plot/l xrad=.75   +N[dYm  
endif MW9B -x  
macro/end ej,MmLu~^  
yZ:|wxVY  
###初始化变量 ~QdwoeaD  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # #f|-l$a)3a  
field_radius = 1.6  #调整场半径 Fc}wu W  
ZP)=2'RY  
c##建立初始单位和高斯场分布 BN4dr9T  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 :0T]p"y4  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 *DkA$Eu3u  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 lGB7(  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 ;lGa.RD[a  
if5Y!Tx?G  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 >1ZMQgCG  
gain/eigenvalue/set 1   jTw s0=F*  
plot/screen/pause 3 6@2p@eYo  
TEST = 1   ^ +{ ~ ^y7  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 UO"8 I2rB  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 9r1pdG_C@  
TEST = 0   -lL*WA`  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ~Y)Au?d(a  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 pq5)Ug  
noise 1 1                                 #从噪声开始 H@IX$+;z  
resonator/run 30                         #宏运行30次 l%Sz6  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 @7lZ{jV$  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 *ep!gT*4  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 $ O!f*lG  
&s/aJgJhp  
###绘制汇聚场分布 SATZ!  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ">fgoDQ  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 6lT'%ho}B  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           W \f7fVU  
obs 1 .3                           SO p%{b  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 =hl-c  
plot/watch ex11a_3.plt             Tjs-+$P+  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ip5s'S~  
A94VSUDA:  
c##应用透镜并传播到远场 #UND'c(5  
lens/sph 1 100                   kj0A%q#'}  
prop 100                         FeV=4tsy  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 h]EXD   
plot/watch ex11a_4.plt             Zl,K#  
plot/liso 1 ns=64                 )%j)*Ymz;  
i0AC.]4e"  
c###生成环围功率表 O1#rCFC|y  
encircled/calculate/energy 1       %\b5)p  
encircled/udata 1                 V$v;lvt^Uq  
title ex 11: encircled energy       bkOm/8k|4  
plot/watch ex11a_5.plt # }4 $EN  
plot/udata 1 min=0. max=1. # tb=L+WAIw  
end +H<%)Lk J  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 %!.rP  
V GvOwd)E  
图2.单程能量损失图
|x5 w;=  
图3 gwqK`ww  
_^'k_ a  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 H>7!+&M  
+$ -#V   
图5.准直谐振腔的远场分布 b&_p"8)_  
I(7gmCV  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
WG}QLcP  
9MYt4  

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