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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: s_kI\w4(x1 adxJA}K}
(11.1) ~\Ynih 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。 Cf+O7Y`^ *Lufz-[1 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%。 3Fr}8Dy 2f-Z\3)9 J GLAD的计算与该理论相符甚好。 vCi:cIp/ 6?t5g4q*nn
?+TD2~rD( 参考文献 ElYHA &556 ;l A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ``O\'{o& D QZS%) !Q?4sAB C 谐振腔参数 nbYaYL?& ---------------------------------------- 0~-+5V 等效菲涅尔数 0.5 D@3|nS 放大倍率 2 X!"y>J 腔长 90cm U?}Ma f 孔径1半径 0.3cm P"~B2__* 孔径2半径 0.6cm
&hF>}O ----------------------------------------- }KOu LyQO_mT2 ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 p3Gj=G ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 RJ-CWt
[LG ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 TS%cTh'ItH ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 |, :(3Ml variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 `C=p7% variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 )XNcy" $iB(N ZV ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 WAQv4&xGM macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 3b_#xr- pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ROfmAc clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 Wd%j;glG mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 x,V_P/?% prop 90 # 向后传播90cm _}\&; mirror rad=360. # 凹面镜 }\irr9, clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 eygyVhJ prop 90 # 向前传播90cm ]:f1r8<3p variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy R0+m7mx#E write/screen/on # 写屏 rXaL1`t* udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 :_^YEm+A gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # (g;Ff`P
Pc gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 ~7=,)Q energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 <6`,)(dj if STOP macro/exit # 条件退出 SY{J if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 fHgfI@{=j title resonator mode pass = @pass_number O8lOr(|l plot/l xrad=.75 %? g]{ endif BE U[M macro/end jXdn4m/O fY `A ###初始化变量 #2dmki"~( pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # Fb*;5VNU. field_radius = 1.6 #调整场半径 [;b9'7j' ' ZB%McS c##建立初始单位和高斯场分布 IEA[]eik> array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 n[clYi@e units/field 1 field_radius # 定义单位 ,rN7X<s54 wavelength/set 1 10. # 定义波长 u|Ai<2b$ gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 Z`f _e? o 1b#q/ c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出
Wi|.Z/ gain/eigenvalue/set 1 1n,JynJ plot/screen/pause 3 F%Xq}LMd TEST = 1 6?`py}: resonator/name conres #设置谐振腔名字 /q^( uWu resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 6D+9f{~r TEST = 0 9fV 57 pass_number = 0 #往返次数初始化为0 zL{KK9Or clear 1 0 #光束初始化为0 U-Iwda8v noise 1 1 #从噪声开始 $L&*0$[]Q resonator/run 30 #宏运行30次 M\GS&K$lq title ex 11: energy per step #设置图形的标题 B^OhL!*tI plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 z6Hl+nq B plot/udata max=0 #设置横坐标范围 ;CC[> B>'\g
O\2 ###绘制汇聚场分布 ]l\J"*"aB title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 +uH1rF_&@ plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 2{qoWys8[ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 9:m+mpL=9 obs 1 .3 3sL#_@+yz title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 ugL$W@ plot/watch ex11a_3.plt -}>Q0d ) plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 ^WRr "3 c2y5[L7? c##应用透镜并传播到远场 l>:?U lens/sph 1 100 J0x)m2
prop 100 Io:xG6yG title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 D]0#A|nF plot/watch ex11a_4.plt t4Z.b 5g plot/liso 1 ns=64 F!Uk `[L ?$gEX@5h c###生成环围功率表 y@(U6ZOyx encircled/calculate/energy 1 4u;W1=+Vn encircled/udata 1 Vw,dHIe(3 title ex 11: encircled energy
mjw:Z, plot/watch ex11a_5.plt # %8v?dB;>x` plot/udata 1 min=0. max=1. # +XQS
-= end ~+1t17 图1.刮刀镜镜前会聚横模 v3[
2!UXq @Pa ;h 图2.单程能量损失图 $}jSIn=~|t 图3 m*(8I=]q /2YI!U@A 图4.刮刀镜镜后会聚横模 *f,EDSN1@d tn}9(Oa) 图5.准直谐振腔的远场分布 FkRrW^?5G 3n,F5?!m 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
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