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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: 5l8F.LtO\ 9)vU/fJ| (11.1) =@4,szLO 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。 7=fNvES2 *(yw6(9% 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%。 [DjlkA/Zg H4
O"^#5 GLAD的计算与该理论相符甚好。 2*w`l|Sx }GURq# 8BAe6-*S8 参考文献 >Um(gbG GOdWc9Ta! A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). n
Yx[9H N /'DAB** h='&^1 C 谐振腔参数 &&<l}E ---------------------------------------- ,x&WE@tD| 等效菲涅尔数 0.5 5g-1pzP9 放大倍率 2 (G+)v[f 腔长 90cm Pl'lmUR 孔径1半径 0.3cm 'j'6x'[>] 孔径2半径 0.6cm \kyoA
Z ----------------------------------------- apJXRH` -2}ons( ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 SbUac< ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 a+v.(mCG ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏
z [[qrR ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 "kcix!}& variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 u8?$W%eW variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 m=h/A xW =jm\8sl~~ ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 Y]6dYq{k macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 &k*oG:J3 pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 8v/,<eARJ clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 :&&s*_ mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 E]vox~xK> prop 90 # 向后传播90cm GKWsJO5 n mirror rad=360. # 凹面镜 `Zmdlp@ clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 =YO<.(Lu prop 90 # 向前传播90cm -XnIDXM variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy k fY; write/screen/on # 写屏 R!"`Po udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 "+O/OKfR0 gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # fA1{-JzV<4 gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 mDA+
.l&)b energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 @||nd,i`n~ if STOP macro/exit # 条件退出 w#BT/6W&G if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 P(b~3NB) title resonator mode pass = @pass_number _Hx'<%hhI plot/l xrad=.75 er
BerbEEH endif t&JOASYC macro/end x5g&?2[ ,V5fvHPH)8 ###初始化变量 mIrN~)C4\ pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # Rc9>^>w field_radius = 1.6 #调整场半径 ,qB@agjvo< wLI1qoDM c##建立初始单位和高斯场分布 QS4~":D/C array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 *e:I*L units/field 1 field_radius # 定义单位 (ruMOKW wavelength/set 1 10. # 定义波长 M;AvOk|& gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 #Ddo` >`& M'X,7hZ c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 @|w/`!}9q gain/eigenvalue/set 1 /`#JM plot/screen/pause 3 q TWQ! TEST = 1 Z{
9Io/ resonator/name conres #设置谐振腔名字 -#4QY70H t resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 G"L`9E<0V TEST = 0 LtUw pass_number = 0 #往返次数初始化为0 1x##b[LC clear 1 0 #光束初始化为0 KT(v'KE 1 noise 1 1 #从噪声开始 dqgr98 resonator/run 30 #宏运行30次 kbH@h2Ww title ex 11: energy per step #设置图形的标题 N3KI6p6 \ plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 G|t0no\f plot/udata max=0 #设置横坐标范围 ]i1OssV~> nu|,wE!i ###绘制汇聚场分布 .*+jD^Gr title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 nHF~a?|FT plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 NTCFmdbs 6 plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 `d/* sX?k obs 1 .3 Tk 'Pv title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 ,|#biT-<T plot/watch ex11a_3.plt |RXXj [z plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 ApggTzh@ Ck
m:;q c##应用透镜并传播到远场 _T805<aUW\ lens/sph 1 100 @a=jSB#B prop 100 V`c,U7[/ title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 f"AT@Ga] plot/watch ex11a_4.plt @S5HMJ2= plot/liso 1 ns=64 #l9sQ-1Q
Bw+?MdS c###生成环围功率表 -V"W encircled/calculate/energy 1 jWvi%Iqi encircled/udata 1 vwa*'C title ex 11: encircled energy G%!i="/9 plot/watch ex11a_5.plt # nLANWQk9 plot/udata 1 min=0. max=1. # qq?o^_^4 end E*,nKJu'r #_IuB) qy 图1.刮刀镜镜前会聚横模 Qk|+Gj 8`1]#Vw 图2.单程能量损失图 `6# s+JA[ 图3 +T,A^(&t ])?h~
图4.刮刀镜镜后会聚横模 E1w8d4P,G 7.)_H 图5.准直谐振腔的远场分布 AG;KXL[V U1rr=h
g 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 23'{{@30
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