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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: I`g&> V5
9Vf[i|
(11.1) 9]G~i`QQ 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。 ;<0~^,Xm Y37qjV 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%。 cL#zE QiVKaBS8 GLAD的计算与该理论相符甚好。 `8\"3S Lew
2Z
{m,LpI0wG 参考文献 sUxEm}z s6;ZaU A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 1`Bhis9X8 ^
rO}'~( w9gfva$& C 谐振腔参数 !T~uxeZ/; ---------------------------------------- ||7x51-yj 等效菲涅尔数 0.5 jzi^OI7 放大倍率 2 M#8_Qbvfk 腔长 90cm o:as}7/^ 孔径1半径 0.3cm $Grk{]nT 孔径2半径 0.6cm qI74a F ----------------------------------------- lPA}06hU y<v-,b* ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 RR/?"d?& ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 ose)\rM' ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 {Ov{O,c5 ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 PCc{0Rp\vk variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 !{g>g%2! variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 W ,]Ua] K}whqe]j ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 &t6SI' macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 H~ >\HV* pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 M4d4b clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 3Dj>U*fP mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 FiXE0ZI$0q prop 90 # 向后传播90cm
VIod6Vk mirror rad=360. # 凹面镜 +& M>J| clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 (ze9-!% prop 90 # 向前传播90cm 5GJa+St? variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy RWJyd= write/screen/on # 写屏 v//Drj udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 @zt "Y~9i gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # ue!4By8T gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 W<~u0AyO
3 energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 S[&yO-=p6 if STOP macro/exit # 条件退出 kp)1s>c if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 q((%sWp title resonator mode pass = @pass_number ehMpo BL plot/l xrad=.75 %wJ?+D/ endif A- #c1KU! macro/end )fke;Y0 O;(n[k ###初始化变量 R!x
/,6,_ pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # a5`9mR)Y$' field_radius = 1.6 #调整场半径 ZRa~miKyM Cv`dK=n> c##建立初始单位和高斯场分布 @.QuIm8, array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 k/Ao?R=@gI units/field 1 field_radius # 定义单位 9}G<\y wavelength/set 1 10. # 定义波长 ) .MV1@s gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 !}"P Hby5N 2P|j<~JS c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 t6%zfm
gain/eigenvalue/set 1 j4(f1 plot/screen/pause 3 'H1k TEST = 1 sA,2gbW resonator/name conres #设置谐振腔名字 I$fm"N resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 kNrd=s,-]D TEST = 0 `;s#/ `c|/ pass_number = 0 #往返次数初始化为0 S^5Qhv clear 1 0 #光束初始化为0 +OOmy noise 1 1 #从噪声开始 R\u5!M$:: resonator/run 30 #宏运行30次 M&rbXi. title ex 11: energy per step #设置图形的标题 Tx$bg( plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 (Ii+}Mfp plot/udata max=0 #设置横坐标范围 'FG@Rg( |7miT!y8 ###绘制汇聚场分布 lygv#s-T title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 ;xu&%n[6@ plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 #b;TjnC5{$ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 'W p~8}i@ obs 1 .3 m{rsjdnA title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 2t#[$2mg\0 plot/watch ex11a_3.plt *adwCiB plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 d!4:nvKx R)]+>M-. c##应用透镜并传播到远场 90a!_8o lens/sph 1 100 U/{#~P5s prop 100 :CXm@yF~4= title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 '=ydU+X plot/watch ex11a_4.plt sN/8OLc plot/liso 1 ns=64 N >];xb> Es1T{<G|w c###生成环围功率表 $< .wQ8:Q encircled/calculate/energy 1 nX+c
HF encircled/udata 1 mfgUf title ex 11: encircled energy B5#>ieM* plot/watch ex11a_5.plt # $1|65j[e plot/udata 1 min=0. max=1. # z3|5E#m end ~Z;.np(T Ce@"+k+w 图1.刮刀镜镜前会聚横模 E
qt\It9 34aSRFsk* 图2.单程能量损失图 uVZX53 ,g 图3 0gJ{fcI \{}5VVw-S? 图4.刮刀镜镜后会聚横模 "'I|#dKoG sbq:8P# 图5.准直谐振腔的远场分布 S2~im?^21 207h$a, 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 &v/R-pz
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