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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: mY[s2t ={_.}
(11.1) \GA6;6%Oo 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。 `R:p-"'b d#~^)r 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%。 4-lG{I_S: ?M2#fD]e GLAD的计算与该理论相符甚好。 n27df9L ch2Q k8
8$Igo$U- 参考文献 eteq Mg}M FtBYPSGz A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 0sxZa+G0o g
)H>Uu5@ yL =*yC C 谐振腔参数 H"v3?g`S% ---------------------------------------- oy+`` W~ 等效菲涅尔数 0.5 y k=o 放大倍率 2 GJlkEWs 腔长 90cm k&Z3v. 孔径1半径 0.3cm wk
@-O}W 孔径2半径 0.6cm _3_d;j#G U ----------------------------------------- BLc&q) ;O8Uc&:P ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 c*0pF=3 ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 SCbN(OBN! ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 w[g(8#* ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ;Y:_}kN8_ variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 Co e
q< variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 ,SEC~)L LR :Qb]|" ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 H8^U!"~E macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 n<Vq@=9AE pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 f"^G\ clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 K.A!?U= mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 'EsN{.l? prop 90 # 向后传播90cm z'cK,psq( mirror rad=360. # 凹面镜 <sXmk{ clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 8J60+2Wa prop 90 # 向前传播90cm -w8c;5X variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy i21ybXA=Z write/screen/on # 写屏 Obl']Hr{y9 udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 lZyxJDZ A gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # e;LJdd gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 'G3;!xk$ energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 UzLe#3MU if STOP macro/exit # 条件退出 hg8gB8Xq if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 Z<j(ZVO title resonator mode pass = @pass_number M>Yge~3 plot/l xrad=.75 :mwNkT2et endif o+U]=q*|)$ macro/end u_0&`zq yc|j]? ###初始化变量 7"L`|O?8) pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # Vq7L:,N9 field_radius = 1.6 #调整场半径 %m8;Lh-X eURy] c##建立初始单位和高斯场分布 h-"c
)?p array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 3$YgGum units/field 1 field_radius # 定义单位 -#yLH wavelength/set 1 10. # 定义波长 L0j&p[(r gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 t?[|oz:v o)NQE? c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 .SdHFWx gain/eigenvalue/set 1 WdXi plot/screen/pause 3 !1MSuvWP TEST = 1 ~=W|I:@ resonator/name conres #设置谐振腔名字 /mELnJ^ resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 p h[
^ve TEST = 0 G]q1_q4P1? pass_number = 0 #往返次数初始化为0 wKe$(>d"L clear 1 0 #光束初始化为0 *G{%]\s? noise 1 1 #从噪声开始 FB<#N+L\ resonator/run 30 #宏运行30次 MMs#Y1dH title ex 11: energy per step #设置图形的标题 -Fcg}\9 plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 W_z2Fs"A plot/udata max=0 #设置横坐标范围 jR/YG
ru fJ!i%</V ###绘制汇聚场分布 ~T<yp title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 MPt:bf# plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 ,3^gB,ka plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 l#8SlRji obs 1 .3 AF5$U8jf title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 u(ep$>[F#_ plot/watch ex11a_3.plt _*b1]< plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 vfG4PJ 6 XW!a?aLNX c##应用透镜并传播到远场 & i,on6 lens/sph 1 100 Vmj7`w& prop 100 OoKzPePWji title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 m>4jRr6sF plot/watch ex11a_4.plt np|3 os plot/liso 1 ns=64 :[#g_*G@p p7b`Z>} c###生成环围功率表 K\5'pp1 encircled/calculate/energy 1 kz]vXJ encircled/udata 1 qTK\'trgx] title ex 11: encircled energy !;'.mMO&% plot/watch ex11a_5.plt # J)O1)fR plot/udata 1 min=0. max=1. # @WIcH:_w- end ,#G>& as\6XW$;Q 图1.刮刀镜镜前会聚横模 v,t&t9}/ !,}W|(P) 图2.单程能量损失图 [n/'JeG5 图3 )zK`*Fa
az b>|3?G 图4.刮刀镜镜后会聚横模 %x_c2 Kfnn; 图5.准直谐振腔的远场分布 b&.j>= sW)C6 # 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 %1Gat6V<'
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