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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: DaBy<pGb? >guX,hx^
(11.1) #nQboTB@ 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。 G?^w
< 1@N4Y9o 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%。 9!PM1<p ujn7DBE" GLAD的计算与该理论相符甚好。 3!h 3flE de9e7.(2
[s[!PlazX 参考文献 610u!_- 2uT@jfj:r A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). |2GrOM&S pxI[/vS
N M96Nt&P` C 谐振腔参数 ?Ld:HE ---------------------------------------- P_P~c~o 等效菲涅尔数 0.5 = Qn8Y`U 放大倍率 2 r3Kx 腔长 90cm )h]tKYx 孔径1半径 0.3cm sZwa#CQK q 孔径2半径 0.6cm 6o^O%:0g ----------------------------------------- M<x><U#]A lmIphOUoIw ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 1]W8A.ZS ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 J[UTn'M8] ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 [B^V{nUBc ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 Bw<$fT` variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 (SCZ.G(> variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 4<- E0 {qm5H7sL ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 "HLh3L~ macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 gF]IAZCi pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 r!^VCA clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 ug/P>0 mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 qL$\[( prop 90 # 向后传播90cm b%X<'8z9Z mirror rad=360. # 凹面镜 cef:>>6_ clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 MnQ 6 !1Z prop 90 # 向前传播90cm uZP(-} variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy Wt=%.Y(x write/screen/on # 写屏 <^+&A7Q-_ udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 !MOcF5M gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # m:g%5'qDZ gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 z-|d/#h energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 ;
X/'ujg if STOP macro/exit # 条件退出 q#0yu"< if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 {!t6&
A title resonator mode pass = @pass_number YCBUc<) plot/l xrad=.75 B~3qEdoK5` endif R?] S<Z macro/end km}E&ao _Ry ###初始化变量 >BjZ{7?Ok pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # /pp;3JPf field_radius = 1.6 #调整场半径 i;67<f}- ^izf&W.j! c##建立初始单位和高斯场分布 oTeQY[%$ array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 ?o d*"M units/field 1 field_radius # 定义单位 Lf,C50 wavelength/set 1 10. # 定义波长 .Zx7+`i gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 ks8x xY ,`( Qs7)Xx c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 2yV{y#\ gain/eigenvalue/set 1 )7F$:*e plot/screen/pause 3 Y2>*' nU TEST = 1 \U?{m)N resonator/name conres #设置谐振腔名字 <h~_7Dn resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 z\<gm$1CB TEST = 0 !Mk]% pass_number = 0 #往返次数初始化为0 Wp=:|J clear 1 0 #光束初始化为0 s`L>mRw` noise 1 1 #从噪声开始 HF%)ip+ resonator/run 30 #宏运行30次 ! ?m8UE title ex 11: energy per step #设置图形的标题 p|=0EWo4U plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 j2:A@a6 plot/udata max=0 #设置横坐标范围 \fC}l
Ll q%FXox~b ###绘制汇聚场分布 BeM|1pe. title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 ":^cb = plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 ;7yt,b5&C plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 V[">SiOg obs 1 .3 3q1u9`4; title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 ptpu
u=3" plot/watch ex11a_3.plt oz?6$oE(bt plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 {qBbzBG N Z~"2~Hh c##应用透镜并传播到远场 @xAfD{}f! lens/sph 1 100 _+nlm5 prop 100 { FM:\/ title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 t-w4rXvF plot/watch ex11a_4.plt a~;`&Uj plot/liso 1 ns=64 a EqDxr6 .sbV<ulbc c###生成环围功率表 >l!DWi6 encircled/calculate/energy 1 L3X[; |v} encircled/udata 1 AlT04H title ex 11: encircled energy !CuLXuM plot/watch ex11a_5.plt # i9y&<^<W plot/udata 1 min=0. max=1. # *mXs(u end \YsYOFc| X6:
c- 图1.刮刀镜镜前会聚横模 '|K408i v]BMET[w 图2.单程能量损失图 MQGR-WV=5 图3 ZIM 5$JdCv Kg;1%J>ee 图4.刮刀镜镜后会聚横模 0~j0x# {KalVZX2R 图5.准直谐振腔的远场分布 c*x5t"{ [?Q$b5j/M 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 mGqT_
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