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2025-07-23 08:01 |
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: @7^#_772 _@prv7e
(11.1) -;`W"&`ss 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。 sqZHk+<% $=m17GD 激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 5!ReW39c; :M[E-j; GLAD的计算与该理论相符甚好。 x(7K3(#| G[>-@9_b
B?%D 参考文献 usTCn3u 8rpN2M3h A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). VDmd+bvJV
B-gr2- T&23Pf 1 C 谐振腔参数 GyPN)!X@.& ---------------------------------------- %-'U9e KN 等效菲涅尔数 0.5 (P>vI' 放大倍率 2 8c|IGC 腔长 90cm oV!9B -< 孔径1半径 0.3cm X*yl%V
孔径2半径 0.6cm v/haUPWF\ ----------------------------------------- Hf-F-~E Mk9kGP% ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 8say"Qz ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 j{Fo 6## ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 8Z!ea3kAT ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 E37@BfpO3 variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 2Ls<OO variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 nz',Zm}, Bm7GU`j" ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 Ji[w; [qL macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 W[m_IY pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 E{ ,O} clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 %%>?<4t mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 uR%H"f prop 90 # 向后传播90cm yEny2q} mirror rad=360. # 凹面镜 ,i,=LGn clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 DRIv<=Bt prop 90 # 向前传播90cm NE4fQi?3 variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy %dU}GYL_ write/screen/on # 写屏 eBV{B70k udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 Y"jDZG? gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # Wd}mC<rv1 gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 Z9D4;1 energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 .-ABo]hf if STOP macro/exit # 条件退出 u@EM,o if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 ?:nZv<
x title resonator mode pass = @pass_number -CrZ'k;4 plot/l xrad=.75 bsry([N>w endif 7. .vaq# macro/end B# fzMaC z)~!G~J] ###初始化变量 3$cF)5V f pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # \PONaRK|[z field_radius = 1.6 #调整场半径 }BrE|'.j' ka3Z5 c##建立初始单位和高斯场分布 S8RB0^Q7 array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 h'x~"k1 units/field 1 field_radius # 定义单位 `[&2K@u wavelength/set 1 10. # 定义波长 \G@6jn1G( gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 #U}U>4' uLM_KZ c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 3>" h*U# gain/eigenvalue/set 1 $rEd5W&d! plot/screen/pause 3 wjJ1Psnx TEST = 1 +_dYfux resonator/name conres #设置谐振腔名字 [BBKj)IK resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 n y)P TEST = 0 `yZZP pass_number = 0 #往返次数初始化为0 E3skC%} clear 1 0 #光束初始化为0 B,833Azi noise 1 1 #从噪声开始 |q2lTbJ resonator/run 30 #宏运行30次 i)i)3K2 title ex 11: energy per step #设置图形的标题 )X;cS}
yp plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 <\g&%c, plot/udata max=0 #设置横坐标范围 l%(`<a]VIB Xh"iP % ###绘制汇聚场分布 R
TUNha^<T title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 F^z8+W plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 c$kb0VR plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 ^&H=dYcV>/ obs 1 .3 ';,Bn9rv title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 Te}yQ= + plot/watch ex11a_3.plt [B3aRi0AQ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 b6vYM_ Q ~vV)| c##应用透镜并传播到远场 oQ nk+> }% lens/sph 1 100 Zw][c7% prop 100 ('q vYQ title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 -==qMrKP plot/watch ex11a_4.plt =awO63j> plot/liso 1 ns=64 dMmka y!N)@y4 c###生成环围功率表 B"9hQb encircled/calculate/energy 1 'Q>z** encircled/udata 1 Jx$#GUl#j title ex 11: encircled energy <>i+R#u{ plot/watch ex11a_5.plt # 4F,Ql"ae( plot/udata 1 min=0. max=1. # pEj^x[b`^ end Z/= %J3f 图1.刮刀镜镜前会聚横模 4)+IO; ]Y&)98 图2.单程能量损失图 s.^9HuM 图3 E97+GJ3 E(!6n= qR 图4.刮刀镜镜后会聚横模 ioNa~F& 2HGD{;6>v{ 图5.准直谐振腔的远场分布 (F[/~~ PT#eXS9_ 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
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