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    [推荐]GLAD:共焦非稳腔模拟仿真 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-09-30
    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: -wvJZ  
    ~EE*/vX  
         (11.1)
    7-6_`Q2}Y  
    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。 )wSsxX7:  
    /HI#8  
    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%。 gHYYxhW$  
    3PI{LU  
    GLAD的计算与该理论相符甚好。 _pjpPSV6J  
    YC*S;q  
    'X@j  
    参考文献 ]5rEwPB  
    Z~muQ c?  
    A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 9.SPxd~  
    N@;6/[8  
    [eG- &u  
    C 谐振腔参数 jO!!. w  
    ---------------------------------------- 8%vk"h:u:  
    等效菲涅尔数      0.5 PNg,bcl  
    放大倍率          2 }w"laZ*  
    腔长              90cm 5 F H#)  
    孔径1半径       0.3cm wR>\5z )^  
    孔径2半径      0.6cm c1jgBty  
    ----------------------------------------- )v0m7L v#/  
    LT:KZ|U9  
    ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 O_KL#xo  
    ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 wzP>Cq  
    ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 0'RSl~QvqS  
    ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ]U'KYrh  
    variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 QJ>+!p*  
    variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 7 tit>dJ  
    j.AAY?L  
    ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 olQ;XTa01F  
    macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 txTDuS  
    pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 Q 4_j`q  
    clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Ed_A#@V  
    mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 ,#D &*  
    prop 90                              # 向后传播90cm "mHSbG  
    mirror rad=360.                        # 凹面镜 ]7c715@  
    clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 `')3}  
    prop 90 # 向前传播90cm 70*Y4'u }A  
    variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy Jr\4x7a;`~  
    write/screen/on  # 写屏 H.!M_aJH  
    udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 b[$l{RQ[?  
    gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # FW=oP>f]w  
    gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Jr 9\j3J{  
    energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 c KF 8(  
    if STOP macro/exit  # 条件退出   "aAzG+NM  
    if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 ix*n<lCoC  
    title resonator mode pass = @pass_number   L[Tr"BW  
    plot/l xrad=.75   uK3,V0 yz  
    endif 0j_`7<,:  
    macro/end QTtcGU  
    b@z/6y!  
    ###初始化变量 o}Dy\UfU  
    pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # /m.6NVu7  
    field_radius = 1.6  #调整场半径 Rf2;O<  
    G|IO~o0+  
    c##建立初始单位和高斯场分布 vMj"%  
    array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 V. \do"m  
    units/field 1 field_radius  # 定义单位 |BF4 F5wC?  
    wavelength/set 1 10.  # 定义波长 3%!d&j>v  
    gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 |brl<*:  
    b!ot%uZZ  
    c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 ([tbFI}A  
    gain/eigenvalue/set 1   m7g; psg  
    plot/screen/pause 3 WPCaxA+l  
    TEST = 1   _ z{:Q  
    resonator/name conres  #设置谐振腔名字 LF{d'jJ&K  
    resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 >/ W:*^g)  
    TEST = 0   Rb|\!  
    pass_number = 0  #往返次数初始化为0 [bH6>{3u  
    clear 1 0                                  #光束初始化为0 2c_#q1/Z/  
    noise 1 1                                 #从噪声开始 =<n+AqJ%  
    resonator/run 30                         #宏运行30次 N3 07lGb  
    title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 SWPr5h  
    plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 $Rd74;edn  
    plot/udata max=0   #设置横坐标范围 UIovv%7zZ  
    G8Ns?  
    ###绘制汇聚场分布 _l{G Hz  
    title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 e>z3 \4  
    plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 /i"L@t)\t  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           FF)F%o+:w  
    obs 1 .3                           oCXBek?\  
    title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 1^b-J0  
    plot/watch ex11a_3.plt             &v'e;W  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ]'EtLFv)  
    W;eHDQ|  
    c##应用透镜并传播到远场 Y u8a8p|  
    lens/sph 1 100                   T&fqn!i  
    prop 100                         t' o:aI  
    title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ZlUd^6|:3  
    plot/watch ex11a_4.plt             p4*VE5[?_+  
    plot/liso 1 ns=64                 gle_~es'K  
    uIiE,.Uu}  
    c###生成环围功率 @s b\0}  
    encircled/calculate/energy 1       sas;<yh  
    encircled/udata 1                 #\GWYWkR  
    title ex 11: encircled energy       {%)bxk6  
    plot/watch ex11a_5.plt # k8Qm +r<p  
    plot/udata 1 min=0. max=1. # @M?;~M?B]J  
    end r**u=q %p  
    _qR1M):yJ  
    图1.刮刀镜镜前会聚横模 b$l@Z&[]  
    ^%VMp>s  
    图2.单程能量损失图
    `p|{(g'  
    图3 2$V]XSe  
    n? e&I>1W  
    图4.刮刀镜镜后会聚横模 #tRLvOR:  
    UpF,e>s  
    图5.准直谐振腔的远场分布 ' jf$3  
    J'G 6Z7  
    图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
    }*4XwUM e  
    QQ:2987619807
     
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