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GLAD:共焦非稳腔模拟仿真
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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:
*7L*: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:N
c
=2,N
eq
=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
\!UNale
##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}wuW
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$Eu3u
wavelength/set 1 10. # 定义波长
lGB7(
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置
;lGa.RD[a
if5Y!Tx?G
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出
>1ZMQgCG
gain/eigenvalue/set 1
jTws0=F*
plot/screen/pause 3
6@2p@eYo
TEST = 1
^ +{ ~ ^y7
resonator/name conres #设置谐振腔名字
UO"8 I2rB
resonator/eigen/test 1 #寻找本征值
9r1pdG_C@
TEST = 0
-lL*WA`
pass_number = 0 #往返次数初始化为0
~Y)Au?d(a
clear 1 0 #光束初始化为0
pq5)Ug
noise 1 1 #从噪声开始
H@IX$+;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 $EN
plot/udata 1 min=0. max=1. #
tb=L+WAIw
end
+H<%)Lk J
图1.刮刀镜镜前会聚横模
%!.rP
VGvOwd)E
图2.单程能量损失图
|x5w;=
图3
gwqK`ww
_^'k_a
图4.刮刀镜镜后会聚横模
H>7!+&M
+$ -#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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