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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: fUQ6Z,9 '07P&g-
(11.1) !M]\I & 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。 XWs"jt xz{IH,?IG 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%。 p4i]7o@ /iV}HV0 GLAD的计算与该理论相符甚好。 *9c!^$V }HYjA4o\A
(BfgwC) 参考文献 Nn"+w|v[ev 7C2&NyWJ A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ~Oq +IA~9 pd8Nke
9*=W- v C 谐振腔参数 z,bQQ;z9 ---------------------------------------- &F5@6nJ` 等效菲涅尔数 0.5 B0!"A 放大倍率 2 O
Wj@<N 腔长 90cm Y.U[wL> 孔径1半径 0.3cm FH%GIi 孔径2半径 0.6cm TdGnf ----------------------------------------- UaV iI/ks $aPfGZ<i ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ]
0m&(9 ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 TkO[rAC ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 d)R352 ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 j>/ ,$H variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 qTo-pAG` variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 4[-*~C|W5 ~~,rp) ) ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 ]a3iEA2 ( macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 }sFm9j7yR pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 .rJiyED?! clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 ~ Yngkt mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 ^F"iP7 prop 90 # 向后传播90cm ?k|H3;\ mirror rad=360. # 凹面镜 -tI'3oT1 clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 :4T("a5aM prop 90 # 向前传播90cm LJTQaItdqJ variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy PeE/iZ. write/screen/on # 写屏 1G'`2ATF* udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 y tf b$;| gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # }Lw>I94e gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 @M8|(N% energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 Q9&kJ%Mo if STOP macro/exit # 条件退出 n%\
/J if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 K[7EOXLy title resonator mode pass = @pass_number ^p/Ob'! plot/l xrad=.75 z5X~3s\dP endif .+([ macro/end S"hTE7` tDCw- ###初始化变量 ~b|`'kU pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # @AYo-gf field_radius = 1.6 #调整场半径 q0bHB_|wL Y05P'Q c##建立初始单位和高斯场分布 aRJ>6Q} array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 LR,7,DH$9' units/field 1 field_radius # 定义单位 e%>b+Sv wavelength/set 1 10. # 定义波长 CCGV~e+ gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 PSmfiaThwo @MK"X}3 c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 5Fm=/o1 gain/eigenvalue/set 1 A;u" <KG? plot/screen/pause 3 9cv]y# TEST = 1 a%Jx
`hx resonator/name conres #设置谐振腔名字 M-uMZQe resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 DBs*Fx[ TEST = 0 [!VOw@uz pass_number = 0 #往返次数初始化为0 x4#T G clear 1 0 #光束初始化为0 {+g[l5CR[ noise 1 1 #从噪声开始 [;b=A resonator/run 30 #宏运行30次 =[<m[.)i title ex 11: energy per step #设置图形的标题 zK+52jhi plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 ~/tKMS6T plot/udata max=0 #设置横坐标范围 U^Tp6vN d 7a$G@ ###绘制汇聚场分布 ksjUr 1o title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 1Ee>S\9t plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 te4= S
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 D["MUB4l obs 1 .3 G 8Y+w title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 0X(]7b&~R plot/watch ex11a_3.plt bxXiQa plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 (HN4g;{ s2v(=
c##应用透镜并传播到远场 '7im lens/sph 1 100 &(xUhX T prop 100 vVs#^"-nW title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 0D(cXzQP plot/watch ex11a_4.plt )J3kxmlzQ plot/liso 1 ns=64 Ld|V^9h1; !
qJI'+_ c###生成环围功率表 |H ;+1 encircled/calculate/energy 1
+TRy:e encircled/udata 1 BvSIM%>h title ex 11: encircled energy v&MU=Tcqi plot/watch ex11a_5.plt # K.SeK3( plot/udata 1 min=0. max=1. # ]9S`[c$ end 9|S` ub' 图1.刮刀镜镜前会聚横模 YJ2ro-X =<<3Pkv7@ 图2.单程能量损失图 lz~J"$b 图3 I&1!v8 px9>:t[P 图4.刮刀镜镜后会聚横模 |Zq\GA O(OmGu4% 图5.准直谐振腔的远场分布 Eb.;^=x xT F=Y_ 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
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