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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: =f0qih5.4 -E{D'X
(11.1) !*Ex}K99 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。 yTJ Eo\g/@ !Q[j;f
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%。 "i>?Tg^ kq|(t{@Rp GLAD的计算与该理论相符甚好。 -wn,7; 1%Hc/N-
q[?xf3 参考文献 xb{G:v cG!\P: re A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ;IyA"C(i rSu+zS7`X oVlh4"y#Lf C 谐振腔参数 ?
nx3#< ---------------------------------------- Gbj^o o 等效菲涅尔数 0.5 E;v#' 放大倍率 2 ~]f6@n 腔长 90cm FgwIOpqE* 孔径1半径 0.3cm I;xSd.- 孔径2半径 0.6cm Y oDL/ ----------------------------------------- WSEw:pln }jE[vVlRw ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 [G!#y ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 <|-da&7 ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 M02U,!di ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 (8"advc6 variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 a4d7;~tZ variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 + /+> :
'ug:ic ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 j!c~%hP macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 *jQ?(Tf pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 LX'z7fh clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 `;j@v8n$* mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 G0%},Q/ prop 90 # 向后传播90cm 'G>$W+lT^ mirror rad=360. # 凹面镜 vKO/hZBh clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 {,+{,Ere prop 90 # 向前传播90cm UaCfXTG variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy X 0vcBHh write/screen/on # 写屏 6 2:FlW> udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 ?3
S{>+' gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # )JrG`CvdU gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 &J?:wC=E energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 P,J+'.@ if STOP macro/exit # 条件退出 xovsh\s if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 }]i.z:7+ title resonator mode pass = @pass_number lrjVD(R=g plot/l xrad=.75 1*GL;W~ix* endif .H@b zm macro/end m'zve%G uG$*DeZti ###初始化变量 ^c<8|lK L@ pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # l*.u rG field_radius = 1.6 #调整场半径 h+R26lI1x )+Y"4?z~ c##建立初始单位和高斯场分布 72CHyl`|l array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 1}_4C0h\' units/field 1 field_radius # 定义单位 [ $5u:* wavelength/set 1 10. # 定义波长 h% eGtd$n gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 PI.Zd1r b:5-0uxjs c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 u69UUkG gain/eigenvalue/set 1 yJ/YK plot/screen/pause 3 7`j%5%q TEST = 1 D 0Mxl?S? resonator/name conres #设置谐振腔名字 G?v!Uv8O resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 Q=61.lP6 TEST = 0 5Gs>rq" # pass_number = 0 #往返次数初始化为0 %VGW]!QR clear 1 0 #光束初始化为0 z/]]u.UP noise 1 1 #从噪声开始 9
JhCSw-<) resonator/run 30 #宏运行30次 d_,Ql708f title ex 11: energy per step #设置图形的标题 fK6[ p& plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 + ZKU2N* plot/udata max=0 #设置横坐标范围 ;F|#m,2Q- ?fN6_x2e3 ###绘制汇聚场分布 zO2=o5nF. title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 d>?C?F plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 K {kd:pr plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 >8ryA$ obs 1 .3 A=0{}B# title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 "IB36/9 plot/watch ex11a_3.plt Q*Y-@lZ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 >$tU @mq \%&A? D c##应用透镜并传播到远场 ?YMBZ lens/sph 1 100 *MS$C$HOq prop 100 gW<6dP'v title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 $KQ q~| plot/watch ex11a_4.plt R7"7
Rx
plot/liso 1 ns=64 -K lR":
{sf
,(.W c###生成环围功率表 "F}dZ encircled/calculate/energy 1 R[14scV encircled/udata 1 gs3c1Qa3b title ex 11: encircled energy Q5}XD plot/watch ex11a_5.plt # a{L&RRJ plot/udata 1 min=0. max=1. # I(Qz%/ Ox end c~4Cpy^ 图1.刮刀镜镜前会聚横模 Qu1&$oO 4/%fpU2 图2.单程能量损失图 P6Y+ u 图3 `<|tC#<z Ka6u*:/ 图4.刮刀镜镜后会聚横模 4#}aLP m 94PFD@N 图5.准直谐振腔的远场分布 &TY74w* \i/HHP[% 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
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