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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: #>jH[Q %_MR.J+m2
(11.1) wmE,k1G 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。
}pnFJ 3cO[t\/up 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%。 W 'a~pB1I WlQ=CRY GLAD的计算与该理论相符甚好。 KOEi_9i} Z034wn\N
pE/3-0;}N 参考文献 k^5Rf "tB"j9Jb A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 4VJzs$ SE)j}go l;}7A,u C 谐振腔参数 yr9A0F0 ---------------------------------------- (l8r>V 等效菲涅尔数 0.5 fC GDL6E 放大倍率 2 $ t# ,'M 腔长 90cm R}X_2"" 孔径1半径 0.3cm $v<hW
A]> 孔径2半径 0.6cm 11<@++,i ----------------------------------------- PnIvk]"Ab wu!_BCIy ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 H.8CwsfP ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 |vDoqlW ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 "8iiRzt# ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 k\&IFSp variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 cw]>a&d variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 /W$y"!^)J1 \v3>Eo[ ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 {9.~]dI|L macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 renmz,dJ, pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 .cT$h?+jyl clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 mGpkM?Y" mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 k3/JQ]'D prop 90 # 向后传播90cm lDPRn~[#\ mirror rad=360. # 凹面镜 ";?C4%L clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 v8[ek@ prop 90 # 向前传播90cm ?sf2h:\N variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy 76_8e{zbr write/screen/on # 写屏 ssX6kgq_( udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 OZB}aow gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # oF b mz* gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 $:u7Dv}\ energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 \LoSUl
i if STOP macro/exit # 条件退出 18p3 if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 O{ %A&Ui title resonator mode pass = @pass_number F{*9[jY plot/l xrad=.75 9HNh*Gc= endif ?V5Pt s macro/end ? W2I1HEy IJ_'w[k ###初始化变量 =O3I[ pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # 7Ysy\gZ&wp field_radius = 1.6 #调整场半径 )>/j&>% |+;K hC c##建立初始单位和高斯场分布 RSPRfYU/ array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 $-fj rQ units/field 1 field_radius # 定义单位 *@G(3 n wavelength/set 1 10. # 定义波长 }lC64;yo gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 9B#)h)h(= dW{o+9 nw c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 U8WHE=Kk\h gain/eigenvalue/set 1 =Qj+Ug' plot/screen/pause 3 X$uz=) TEST = 1 {*<O"|v resonator/name conres #设置谐振腔名字 ."F'5eTT~ resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 3vRLg b TEST = 0 y\|-O<8O pass_number = 0 #往返次数初始化为0 z%}CBTm clear 1 0 #光束初始化为0 x<{;1F,k3 noise 1 1 #从噪声开始 ek(kY6x: resonator/run 30 #宏运行30次 D,GPn%Wqi title ex 11: energy per step #设置图形的标题 anz9lGG# plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 c_-" Qo plot/udata max=0 #设置横坐标范围 HoIKx_ s`Be#v ###绘制汇聚场分布 A4#3O5kij title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 hk7(2j7B plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 +;:aG6q+ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 J I+KS obs 1 .3 u"#6_-0y title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 7}#*3*] plot/watch ex11a_3.plt H)j[eZP plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 ,Ou1!`6?t U+9-li c##应用透镜并传播到远场 ]uStn lens/sph 1 100 e_I; y prop 100 je- ,S>U title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 X ]pR,\B plot/watch ex11a_4.plt eN<>#:` plot/liso 1 ns=64 |c06ix;). {.aK{
V c###生成环围功率表 nl)_`8= encircled/calculate/energy 1 Giy3eva2 encircled/udata 1 ;B|^2i1Wi title ex 11: encircled energy @O}IrC!bf plot/watch ex11a_5.plt # so?pA@O plot/udata 1 min=0. max=1. # #RR:3ZPZC end =2.tu*!C 图1.刮刀镜镜前会聚横模 RI[7M ( q9>Ls-k 图2.单程能量损失图 l5ZADK4 图3 _S9rF-9G] Wz6]*P`qv 图4.刮刀镜镜后会聚横模 B^8ZoF 3:]{(@J 图5.准直谐振腔的远场分布 95.qAFB1 R/ALR 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
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