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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: 5XUm} D$ 4hy-M>!D|
(11.1) 0-S.G38{ 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。 *qm|A{FQR zQ|2D*W 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%。 `VKFA<T 953qz]Q8 GLAD的计算与该理论相符甚好。 YD'gyP4 fwv^dEe
\^*:1=|7u] 参考文献 &J&'J~N *:@KpYWx" A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). o 2Nu@^+ :31_WJ^ )0-A;X2 C 谐振腔参数 *,4rYb7I w ---------------------------------------- 46}U+> 等效菲涅尔数 0.5 "D
_r</b 放大倍率 2 h(HpeN%`# 腔长 90cm /"8e, 孔径1半径 0.3cm OUi;f_*[r 孔径2半径 0.6cm 1~c\J0h)d ----------------------------------------- |${4sUR GIM/ T4!) ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 2L~Vr4eHG ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 7]vmtlL ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 QQS*r}> ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 VGc*aQYa variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 }ouGxs+^[ variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 zsXgpnlHT %NrH\v{7Q ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 \R<MQ#
x macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 uaF-3 pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 +d6onO{8 clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 ;_I>`h"r mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 fWmc$r5n]( prop 90 # 向后传播90cm 7HDc]&z mirror rad=360. # 凹面镜 x#EE_i/W clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 $&as5z8 prop 90 # 向前传播90cm @&}}tALi variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy 8M*+
| write/screen/on # 写屏 5v)^4(
) udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 SA +d4P_T gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # e,xL~P{| gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 <a"(B*bBd energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 /aI@2] |~ if STOP macro/exit # 条件退出 B-MS@<2 if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 1%+-}yo< title resonator mode pass = @pass_number uCDe>Q4@/ plot/l xrad=.75 ;d6Dm)/( endif BYq80Vk%@ macro/end UH!(`Z\C r@4A%ql< ###初始化变量 y(J~:"}7) pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # XGB\rfvS field_radius = 1.6 #调整场半径 a<<4gXx xJCxzJ c##建立初始单位和高斯场分布 kkq1:\pZ]a array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 `j>5W<5q\ units/field 1 field_radius # 定义单位 c*)T4n[e wavelength/set 1 10. # 定义波长 MT-Tt gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 9-;-jnDy s(=wG| c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 (bb!VVA gain/eigenvalue/set 1 vha9,5_ plot/screen/pause 3 |(.\J`_e TEST = 1 /}m)FaAi resonator/name conres #设置谐振腔名字 Te-p0x?G. resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 Z A(u"T~ TEST = 0 L
BbST! pass_number = 0 #往返次数初始化为0 -!PJHCLd clear 1 0 #光束初始化为0 e=0]8l>\V noise 1 1 #从噪声开始 [./FzlA s resonator/run 30 #宏运行30次 ,&_H
title ex 11: energy per step #设置图形的标题 Hh%!4_AMw plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 J# (AX6 plot/udata max=0 #设置横坐标范围 V'i-pn2gyu t1?aw< ###绘制汇聚场分布 'zI(OnIS title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 l8oaDL\f plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 u_k[<&$ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 "
@D obs 1 .3 Y*NzY*V\ title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 ''nOXl plot/watch ex11a_3.plt }^&S^N7 plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 $:~;U xh= MNu0t\`p4 c##应用透镜并传播到远场 1{a%V$S[ lens/sph 1 100 8%9 C<+.R prop 100 M6g8+ sio title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 c2P}P* _ plot/watch ex11a_4.plt 4,)9@-|0R plot/liso 1 ns=64 #LasTN9 ,P a*; o\ c###生成环围功率表 "/'3I/} encircled/calculate/energy 1 ?4b0\ - encircled/udata 1 XO
<0;9| title ex 11: encircled energy y\skke] plot/watch ex11a_5.plt # Af _4Z]F
plot/udata 1 min=0. max=1. # IXy6Yn9l end 1&dtq,|N 5NhFjPETr 图1.刮刀镜镜前会聚横模 h1_Z&VJ i;O_B5
d 图2.单程能量损失图 ,';|CGI cP 图3 :c/54Ss~ |N&t 图4.刮刀镜镜后会聚横模 ? "I %K% ?%6oM 图5.准直谐振腔的远场分布 DPI[~ `s7pM 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 ,jY:@<n
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