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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: 7
&\yj9 =vPj%oLp'a
(11.1) ;
KA~Z5x; 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。 fox6)Uot %C0Dw\A*: 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%。 @ 7u 0v 7P
T{lT GLAD的计算与该理论相符甚好。 E@\e$?*X >sF)BoLc
BWNi [^] 参考文献 83m3OD_y .VqhV A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). \^LFkp KXrjqqXs 5^cCY'I C 谐振腔参数 >ef6{URy< ---------------------------------------- Fcx&hj1gQ 等效菲涅尔数 0.5 [K Qi.u 放大倍率 2 C^){.UGmJ 腔长 90cm I'Hf{Erw 孔径1半径 0.3cm ~~.}ah/_d 孔径2半径 0.6cm xG 1nGO ----------------------------------------- zqku e%^?- fJ\[*5eiS ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ,+VGSd ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 0_/[k*Re ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 yu|>t4#GT ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 3%6?g* variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 eE Kf|I variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 :3PH8TL
y7{?Ip4[ ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 pYg/Zm
Jd macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 54,er$$V pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 #Y!a6h+ clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 RCrCs mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 #Z #-Ht prop 90 # 向后传播90cm b>W%t mirror rad=360. # 凹面镜 - LSWmrj clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 i%/+5gq prop 90 # 向前传播90cm /FII07V variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy FmW(CGs write/screen/on # 写屏 +|v90ed udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 (:_$5&i7 gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # 1 zZlC#V gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 [0of1eCSl energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 b>|6t~}M if STOP macro/exit # 条件退出 #cJ@uqR if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 -=="<0c title resonator mode pass = @pass_number K9[UB plot/l xrad=.75 1oS/`) endif '91/md5 macro/end 1\Xw3prH
0sqFF[i ###初始化变量 oDR%\VY6T pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # \zY!qpX< field_radius = 1.6 #调整场半径 9x8fhAy}4 7_L;E~\ c##建立初始单位和高斯场分布 LLo;\WGZ array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 Y73C5.dNcE units/field 1 field_radius # 定义单位 [GR;?R5 wavelength/set 1 10. # 定义波长 )4OxY[2J gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 1x)J[fyId +0&/g&a\R c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 3F3A%C% gain/eigenvalue/set 1 AdEMa}u6 plot/screen/pause 3 . vV|hSc TEST = 1 UZMd~| resonator/name conres #设置谐振腔名字 >%G1"d?j resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 ^#$n~]s TEST = 0 ]'}L 1r pass_number = 0 #往返次数初始化为0 Sf'CN8 clear 1 0 #光束初始化为0 .]u/O`c] noise 1 1 #从噪声开始 pb}*\/s resonator/run 30 #宏运行30次 L#J1b!D&<6 title ex 11: energy per step #设置图形的标题 Za9qjBH
plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 uYN`:b8 plot/udata max=0 #设置横坐标范围 *T/']t vgPCQO([ ###绘制汇聚场分布 | (93gJ title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 _U( plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 NOva'qk plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 " x-j~u? obs 1 .3 +rd+0 `}C title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 29KiuP plot/watch ex11a_3.plt ;`&kZi60Hz plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 wp_0+$?s A&VG~r$ c##应用透镜并传播到远场 *pq\MiD/ lens/sph 1 100 J zl6eo[; prop 100 Sc0w.5m6 title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ^sw?gH* plot/watch ex11a_4.plt [WmM6UEVS plot/liso 1 ns=64 :>
'+"M2r #mF"1QW c###生成环围功率表 dH!*!r> encircled/calculate/energy 1 HfVZ~PP encircled/udata 1 CTb%(<r title ex 11: encircled energy L,\Iasv plot/watch ex11a_5.plt # }7Uoh(d plot/udata 1 min=0. max=1. # r@V!,k#S end ^W^OfY >6T8^Nt 图1.刮刀镜镜前会聚横模 >7|VR:U?B eFgA 8kY) 图2.单程能量损失图 occ7zcA 图3 G\i9:7 ` Tk}]Gev 图4.刮刀镜镜后会聚横模 A^g(k5M* 8LKiS 图5.准直谐振腔的远场分布 F8=+j_UGI LV Ge]lD 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 2G7Wi!J
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