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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: M`(;>Kp7 75<el.'H
(11.1) [@x 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。 \6U 2-m' ?~{rf:Y 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%。 Un]DFu LMt0'Ml9 GLAD的计算与该理论相符甚好。 4a#B!xW Q:kwQg:~
SCqu, 参考文献 pz.Y=V\t .[#xQ=9` A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ^kc>m$HY Tq.MubaO y/z9Ce*> C 谐振腔参数 ^*HVP* ---------------------------------------- QziN] 等效菲涅尔数 0.5 0kkRK*fp}x 放大倍率 2 "4KkKi 腔长 90cm ,"x23=] 孔径1半径 0.3cm dBsRm{aS 孔径2半径 0.6cm !Jk(&. ----------------------------------------- &t[z )r-T= ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 od;Bb ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 tq2-.]Y@U ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 dl7Riw-J ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 (N)r#"FV variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 SJso'6 g variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 [lmHXf@1C =ZxW8DK ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 +8L(pMI4 macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 w:~nw;.T pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 n ;Ql=4 clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 ORUWslMt mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 6-)7:9y prop 90 # 向后传播90cm !%SdTaC{T mirror rad=360. # 凹面镜 yg]suU<z] clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 lCM6T;2ID prop 90 # 向前传播90cm |!?2OTY variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy tI/mE[W write/screen/on # 写屏 T*7S;<2
udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 @9n
#vs gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # i{Y=!r5r gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 (OM?aW energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 *+_fP |cv if STOP macro/exit # 条件退出 =; ~%L if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 u5[1Z|O title resonator mode pass = @pass_number V+4k! plot/l xrad=.75 EuR!yD endif qat45O4A1 macro/end q/W{PBb-2k L%c]%3A ###初始化变量 @m !9"QhC pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # l8hvq(,{ field_radius = 1.6 #调整场半径 >S?C {_g .{'Uvn c##建立初始单位和高斯场分布 @p9e:[ array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 CSd9\V units/field 1 field_radius # 定义单位 ,d9%Ce.$2 wavelength/set 1 10. # 定义波长 4)x3!Ol gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 N\CEocU O+{pF.P#V c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 ims=-1, gain/eigenvalue/set 1 hJ$C%1; plot/screen/pause 3 dy8In% TEST = 1 ~P"!DaAf resonator/name conres #设置谐振腔名字 4 _c:Vl resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 (dO'_s&M]/ TEST = 0 i5>J pass_number = 0 #往返次数初始化为0 "tg\yem clear 1 0 #光束初始化为0 82Z[eo noise 1 1 #从噪声开始 aOAwezfYR resonator/run 30 #宏运行30次 1drqWI~ title ex 11: energy per step #设置图形的标题 3[|:sa8?s plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 ?@g;[310` plot/udata max=0 #设置横坐标范围 &}L36|A: *`S)@'@:( ###绘制汇聚场分布 `ykMh>*{ title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 |)!k@?_ plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 =Nv=Q mO plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 _($-dJ{ obs 1 .3 vxzf[ title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 %Zv(gI`A plot/watch ex11a_3.plt #<WyId( plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 "M5ro$qZ} 0c\|S>g[ c##应用透镜并传播到远场 gvRc:5B[ lens/sph 1 100 jV|$?
Rcl% prop 100 ==e#CSJq title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 upEPv
.h plot/watch ex11a_4.plt xP5mL3j plot/liso 1 ns=64 }G,SqpcG {Y@-*pL] c###生成环围功率表 :)+@qxTy encircled/calculate/energy 1 kb}]sj encircled/udata 1 Fgc:6<MGM title ex 11: encircled energy W:+2We @ plot/watch ex11a_5.plt # gQk#l\w_ plot/udata 1 min=0. max=1. # o,''f_tRQ| end e2Kpx8kWj 图1.刮刀镜镜前会聚横模 abJ@>7V {KpH|i 图2.单程能量损失图 >gOI]*!5 图3 hiK[!9r yZ(Nv $[5 图4.刮刀镜镜后会聚横模 )R
a/
cJ(zidf_$ 图5.准直谐振腔的远场分布 Pguyf2/w _G}CD|Kx 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
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