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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: AJF#Aw `o ~5}*
d
(11.1) bcE._9@@ 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。 ppVHLrUh =Jyu4j *} 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%。 H"
3fT 0 8ap%? GLAD的计算与该理论相符甚好。 |R/%D%_g "i[@P)
VgZsB$Ori 参考文献 Al}B34.uh <h:x= A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). kY-N>E: ]1#e#M]# D$I5z.a C 谐振腔参数 t*1fLumXR ---------------------------------------- Ng~FEl 等效菲涅尔数 0.5 !xo{-@@wS 放大倍率 2 + |n*b 腔长 90cm B#Vz#y 孔径1半径 0.3cm {tYZt4!{^ 孔径2半径 0.6cm PgF*
1 ----------------------------------------- jtW!"TOY @1o/0y" ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 4NheWM6 ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 kuszb~`zPY ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 )<h*eS{ ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 3z{?_;bR variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 A>o*t=5 variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 o$jLzE" 7QiIiWqIWC ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 iTgt}]L macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 JfLqtXF[&" pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 0" clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 s(/;U2"e mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 jaII r06 prop 90 # 向后传播90cm PNgY>=Y mirror rad=360. # 凹面镜 chM%]|gey clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 X86O lP)eX prop 90 # 向前传播90cm N8F~8lTi variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy r1 !@hT write/screen/on # 写屏 Hq:X{)" udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 `ZYoA
t]C~ gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # s>7}zU] gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 gmw|H?] energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 h-q3U%R4}@ if STOP macro/exit # 条件退出 *\+\5pu0 if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 }YGV\Nu title resonator mode pass = @pass_number EE&K0<?T|: plot/l xrad=.75 jnO9j_CY endif !Xf5e*1IS macro/end .sha& pjKWtY@=X ###初始化变量 *2pt%eav pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # _n0CfH.v field_radius = 1.6 #调整场半径 >E;uU[v)I B+P(M!m3 c##建立初始单位和高斯场分布 >%}C^gu) array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 QwW&\h[8? units/field 1 field_radius # 定义单位 AYqX| wavelength/set 1 10. # 定义波长 @vC4[:"pD} gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 FH?U(- +"\sc;6m. c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 XixL R gain/eigenvalue/set 1 Gw/Pk4R plot/screen/pause 3 36}?dRw#p TEST = 1 }7|1 resonator/name conres #设置谐振腔名字 )B"jF>9)[ resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 oK6tTK TEST = 0 hZ?Rof pass_number = 0 #往返次数初始化为0 6iVxc|Ia clear 1 0 #光束初始化为0 9UdM`v)( noise 1 1 #从噪声开始 3oF45`3FV resonator/run 30 #宏运行30次 ,>bh$| title ex 11: energy per step #设置图形的标题 >?2M
}TV3 plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 TaZmRL plot/udata max=0 #设置横坐标范围 lk/n}bx #^u$ ###绘制汇聚场分布 &FMc?wq title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 U6glp@s plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 M'7f O3&| plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 }|0^EWL obs 1 .3 l%k\JY- title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 /?uPEKr plot/watch ex11a_3.plt g/ T
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 }"nItcp.1 s 1A.+ c##应用透镜并传播到远场 =MQoC:l lens/sph 1 100 sXLq*b? prop 100 B nFwlw title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 CKYc\<zR0l plot/watch ex11a_4.plt y`<*U;xL plot/liso 1 ns=64 I&D5;8 .0zY}` c###生成环围功率表 -^&<Z
0m encircled/calculate/energy 1 {f Py=,>Nb encircled/udata 1 'F+C4QAq title ex 11: encircled energy epA:v|S plot/watch ex11a_5.plt # TH%Qhv\] plot/udata 1 min=0. max=1. # Fco`^kql.D end Rvqq.I8aC F|SXn\ 图1.刮刀镜镜前会聚横模 +SP{hHa^ xT3BHnQ( 图2.单程能量损失图 3]5^r} 图3 v> LIvi|] CuaVb1r 图4.刮刀镜镜后会聚横模 JrJo|0Q jZu[n)u'C 图5.准直谐振腔的远场分布 hE-h`'ha` E-T)*`e 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 ih58<Up5
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