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infotek 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^oo  
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 YoDL/  
----------------------------------------- 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 M02 U,!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   D0Mxl?S?  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 G?v!Uv8O  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 Q=6 1.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 + ZK U2N*  
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  
m94PFD@N  
图5.准直谐振腔的远场分布 &TY74 w*  
\i/HHP[%  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
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