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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: ~jzjJ&O&  
oFGWI#]ts>  
     (11.1) O-huC:zZh  
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。 qw 03]a  
Z~].v._YV)  
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%。 @nAl*#M*D  
< 0YoZSNGj  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 /;kSa}"Q  
K^ ALE  
=*R6 O,  
参考文献 (vp#?-i  
;W]9DBAB  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Q' Tg0,,S  
w+wtr[;wwL  
.TCDv4?  
C 谐振腔参数 yfal'DqKF  
---------------------------------------- 9s1^hW2%Q  
等效菲涅尔数      0.5 jweX"G54R  
放大倍率          2 _M+7)[xj=  
腔长              90cm R a"hdxH  
孔径1半径       0.3cm 7MGvw-Tpb7  
孔径2半径      0.6cm 4,>9N9.?9  
----------------------------------------- - AU{Y`j  
)xiu \rC  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 9VanR ::XX  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 i\O^s ]  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 h-kmZ<p|^  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 skBD2V4  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 {xH?b0>  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 AVm+ 1  
>ZW|wpO  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 VFzIBgJ3  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 JHXkQz[Jb  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 r?IBmatK/  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 C}(@cn `L  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 Bhv$   
prop 90                              # 向后传播90cm rOz1tY)l0d  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 l*6Zh "o:  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 -i1 f ]Bd  
prop 90 # 向前传播90cm Inn{mmz 1  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy wJNm}Wf  
write/screen/on  # 写屏 u88wSe<\X  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 {0 j_.XZ  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # :m(DRD  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Mc <u?H  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 ~USt&?  
if STOP macro/exit  # 条件退出   .r2*tB).  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 |Fi5/$S.  
title resonator mode pass = @pass_number   zh|9\lf  
plot/l xrad=.75   dFF=-_O>  
endif /isalOT  
macro/end ]8}51y8  
 ?C#E_  
###初始化变量 N0.|Mb"?t  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # B\v+C!/f |  
field_radius = 1.6  #调整场半径 l?=\9y  
4(|yl^w  
c##建立初始单位和高斯场分布 :8!RGtn  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 .w;kB}$YC  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 >mai v;  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 d&[RfZ`  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 h%krA<G9  
LP=j/qf|  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 fT|A^  
gain/eigenvalue/set 1   W*t] d  
plot/screen/pause 3 ;4[[T%&v  
TEST = 1   Dlq !:dF{&  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 n{FjFlX2=  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 W3:Fw6v  
TEST = 0   aPVzOBp  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 XzHR^^;u"*  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 p,goYF??  
noise 1 1                                 #从噪声开始 iN[x *A|h  
resonator/run 30                         #宏运行30次 B*,)@h  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 \gk.[={^P  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称  C/IF~<B  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 PDuc;RG  
^>?=L\[  
###绘制汇聚场分布 dPwyiV0  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 Z*i p=FYR  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 {]< G=]'  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           >%k6k1CZ  
obs 1 .3                           RqtBz3v  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 I I+y  
plot/watch ex11a_3.plt             `o JQA$UD  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         <Gi%+I@szl  
=FrB{Eu  
c##应用透镜并传播到远场 G{3 |d/;Bt  
lens/sph 1 100                   kFv*>>X`  
prop 100                         ('tXv"fT  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 k*\Bl4g  
plot/watch ex11a_4.plt             NO o?  
plot/liso 1 ns=64                 }/F$73Xd  
(?fU l$q\  
c###生成环围功率表 Y%.o TB&  
encircled/calculate/energy 1       9%"7~YCDas  
encircled/udata 1                 #$I@V4O;#  
title ex 11: encircled energy       j#1G?MF  
plot/watch ex11a_5.plt # Yv5H41o"  
plot/udata 1 min=0. max=1. # "`$,qvNN  
end h0'*)`;z  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 GtVT^u_   
> S>*JP  
图2.单程能量损失图
"lI-/ G  
图3 1f`De`zXzr  
:V(LBH0  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 )l7XZ_gw'  
Dfs*~H 63  
图5.准直谐振腔的远场分布 apo)cR  
jk9f{Iu  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
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