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    [推荐]GLAD:共焦非稳腔模拟仿真 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-09-30
    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: Fu^^Jex  
    /?9e{,\s  
         (11.1)
    Yc"G="XP;  
    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。 \@*cj8e  
    nx $?wxIm  
    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%。 F<Z"W}I+6  
    n 'ZlIh  
    GLAD的计算与该理论相符甚好。 U :J~O y_Z  
    @>ONp|}@qI  
    U@BVVH?,o  
    参考文献 VS%8f.7ep  
    D4c}z#}*0  
    A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). MP w@O0QS  
    VrQw;-rQ  
    8T&m{s  
    C 谐振腔参数 ~*LH[l>K  
    ---------------------------------------- r&o%n5B  
    等效菲涅尔数      0.5 S;Lqx5Cd  
    放大倍率          2 kFw3'OZ,  
    腔长              90cm $B2* x$  
    孔径1半径       0.3cm #Ru+|KL  
    孔径2半径      0.6cm ]\+bx=  
    ----------------------------------------- Q'7o_[o/  
    mu=u!by.E  
    ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 8ftLYMX@  
    ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 P7 (&*=V  
    ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 KynQ <I/  
    ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 :>F:G%(DK  
    variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 R)nhgp(~  
    variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 [LjYLm%<  
    F2z^7n.S  
    ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 @wl80v  
    macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 u17Da9@;  
    pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ",#rI+ el  
    clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 wAF>C[<\  
    mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 l.;y`cs  
    prop 90                              # 向后传播90cm \X Nb9-  
    mirror rad=360.                        # 凹面镜 v~L} :  
    clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 =y0!-y  
    prop 90 # 向前传播90cm )WwysGkqol  
    variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 3P^eD:) w  
    write/screen/on  # 写屏  T~ /Bf  
    udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 No =f&GVg  
    gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # c ?V,a`6  
    gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ^ }U{O A  
    energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 /n@_Ihx  
    if STOP macro/exit  # 条件退出   J4!Z,-  
    if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 unSF;S<  
    title resonator mode pass = @pass_number   ` *$^rQS  
    plot/l xrad=.75   dbB2/RI  
    endif AJC Wp4,  
    macro/end ?mG ?N(t/h  
    LL9I:^  
    ###初始化变量 qW?^_  
    pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # +\"@2mOH{+  
    field_radius = 1.6  #调整场半径 @2YO_rL[  
    ]r'b(R; S  
    c##建立初始单位和高斯场分布 &X}9D)\UJ  
    array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 gA" =so  
    units/field 1 field_radius  # 定义单位 [GU!],Y  
    wavelength/set 1 10.  # 定义波长 \n`UkxZn+  
    gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 ~ Z%>N  
    #)my)}o\p  
    c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出  4>0xS -  
    gain/eigenvalue/set 1   w?oIKj  
    plot/screen/pause 3 S9U9;>g  
    TEST = 1   |PI.xl:ch  
    resonator/name conres  #设置谐振腔名字 i T 4H@  
    resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 XfViLBY( >  
    TEST = 0   $Snwx  
    pass_number = 0  #往返次数初始化为0 r}"T y  
    clear 1 0                                  #光束初始化为0 5IVASqYp  
    noise 1 1                                 #从噪声开始 J\m7U  
    resonator/run 30                         #宏运行30次 #/\FB'zC  
    title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 kIU"-;5tP  
    plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 hCW8(Zt  
    plot/udata max=0   #设置横坐标范围 k}F;e_  
    ;d?4phl -.  
    ###绘制汇聚场分布 X+P3a/T  
    title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 m feyR  
    plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 lq.AQ  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           top3o{ 4  
    obs 1 .3                           34s:|w6y  
    title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 A' dt WD  
    plot/watch ex11a_3.plt             5OpK~f5  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         { F. Ihw  
    +SUQRDF@i  
    c##应用透镜并传播到远场 Kc{fT^E  
    lens/sph 1 100                   Vwm\a]s  
    prop 100                         rb`C:#j{J  
    title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 4;w_o9o  
    plot/watch ex11a_4.plt             ME0ivr*=:  
    plot/liso 1 ns=64                 Ms{v;fT  
    3o"~_l$z  
    c###生成环围功率 .$99/2[90  
    encircled/calculate/energy 1       R4@C>\c %m  
    encircled/udata 1                 Nm#KHA='Z  
    title ex 11: encircled energy       f.rHX<%q9B  
    plot/watch ex11a_5.plt # t)$>++i  
    plot/udata 1 min=0. max=1. # SJy:5e?zk  
    end ;M@ /AAZ  
    ]C5JP~ #z  
    图1.刮刀镜镜前会聚横模 T3'dfe U  
    6M612   
    图2.单程能量损失图
    &qrH  
    图3 BE%#4c.b  
    ew }C*4qH  
    图4.刮刀镜镜后会聚横模 N9,n/t  
    ywi Shvi8  
    图5.准直谐振腔的远场分布 h +N75  
    ;}^Pfm8  
    图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
    h r*KDT^!  
    QQ:2987619807
     
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