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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: X|7gj&1 Cz+>S3v M
(11.1) $=TFTSO 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。 |9jeOV}/ eL#pS= 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%。 STL_#|[RM l^%Ez?-:s GLAD的计算与该理论相符甚好。 :U0z; W7S`+Pq
<E|i3\[p 参考文献 VW I{ wC bwqla43gX A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). SQ]&nDd ,*Tf9=z X.}:gU- C 谐振腔参数 - ~T LI&[ ---------------------------------------- ZTVX5"#Q 等效菲涅尔数 0.5 gb|C592R5C 放大倍率 2 vkOCyi?c 腔长 90cm BYyR-m 孔径1半径 0.3cm ib0M$Y1tIS 孔径2半径 0.6cm =m:xf&r# ----------------------------------------- *@S:f"i ,H2[["1DH ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 R^<li;Km ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 "Up3W%]SB ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 4)!aYvaER ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 0g,;Yzm variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 [DC8X P5< variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 ']4b}F:} c]v$C&FX ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 y9{KBM%h macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 G ?jKm_`L pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 D/'kYoAEO clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 X&8&NkH mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 ?]]>WP prop 90 # 向后传播90cm JQj?+PI mirror rad=360. # 凹面镜 S4aN7.'Q clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 Jajo!X*Wai prop 90 # 向前传播90cm "G].hKgbk* variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy <La$'lG4J write/screen/on # 写屏 X+z!?W*a udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 (,
/`*GC gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # ?{NP3
gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 U$&G_&*0a energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 1N{}G$'Go if STOP macro/exit # 条件退出 6oMU) DIa if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 qT$;ZV
# title resonator mode pass = @pass_number zRd^Uks plot/l xrad=.75 \1cay#X endif 3}@3pVS macro/end
<u]M):b3 l=ehoyER ###初始化变量 "j;"\i0 pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # 2a|9D\ field_radius = 1.6 #调整场半径 thy)J.<J {4J:t_<nKO c##建立初始单位和高斯场分布 {}kE=L5 array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 Z0uo.
H@.N units/field 1 field_radius # 定义单位 M!Q27wT8O wavelength/set 1 10. # 定义波长 gBp,p\ Xc gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 0tyoH3o/d NF8'O c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 W=:4I[a6Q gain/eigenvalue/set 1 y.P Wh<dI plot/screen/pause 3 :>4pH TEST = 1 y (@j;Q3(r resonator/name conres #设置谐振腔名字 ^YG'p?r.s resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 r@b M3V_o TEST = 0 tIn
dve pass_number = 0 #往返次数初始化为0 & mwQj<Z clear 1 0 #光束初始化为0 O{b<UP'85 noise 1 1 #从噪声开始 _/(DEF+G resonator/run 30 #宏运行30次 nwuH:6~" title ex 11: energy per step #设置图形的标题 Wi7!J[ B plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 ZeM~13[ plot/udata max=0 #设置横坐标范围 ;w>Dqem zG-pqE6 ###绘制汇聚场分布 &\tD$g~"
title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 9<0TF+}> plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 R9XISsM^ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 s8BfOl- obs 1 .3 zwJB.4@ title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 H4RqOI plot/watch ex11a_3.plt *Z}^T:3iw} plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 j11FEE<W cxX/ b, c##应用透镜并传播到远场 )gF>nNE lens/sph 1 100 K/WnK:LU prop 100 OM,Dy&Y title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 2L!s'^m- plot/watch ex11a_4.plt |Y|6`9; plot/liso 1 ns=64 JTGA\K pHKcKqB*13 c###生成环围功率表 =u\W{1 encircled/calculate/energy 1 P"*#mH[W| encircled/udata 1 %!P^se title ex 11: encircled energy *<r\:g plot/watch ex11a_5.plt # X%(1C,C( plot/udata 1 min=0. max=1. # B
]*v{?<W end lU?8<X eBT+| 图1.刮刀镜镜前会聚横模 wFbw3>'a9 {ovt
6C 图2.单程能量损失图 om_UQgC@r 图3 Dh+<|6mx `L~gERW# 图4.刮刀镜镜后会聚横模 6&oaxAp<s .+3~
w 图5.准直谐振腔的远场分布 8O^< |