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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:  ^AaE$G&:  
    7;AK=;  
         (11.1)
    UIyLtoxu  
    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。 XZARy:+bc  
    xm1di@  
    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%。 M.t,o\xl  
    zHZfp_I  
    GLAD的计算与该理论相符甚好。 4tLdqs  
    vLHn4>J,R  
    j;@a~bks6z  
    参考文献 ygIn6.p  
    mu{C>w_Rz  
    A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). mz6]=]1w  
    LxhS 9  
    Y Z+G7D>  
    C 谐振腔参数 2e%\aP`D2  
    ---------------------------------------- GkI'.  
    等效菲涅尔数      0.5 >9A18xC  
    放大倍率          2 :cWU,V  
    腔长              90cm /Tm+&Jd  
    孔径1半径       0.3cm c86KDEF  
    孔径2半径      0.6cm [(x*!,=  
    ----------------------------------------- UzaAL9k  
    p4f9v:b[  
    ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ,zM@)Q ;9  
    ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 \XV8t|*  
    ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 ik o>G  
    ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 j [lS.Lb  
    variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 }W}(k2r  
    variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 sk39[9  
    -`XS2  
    ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 ]dNNw`1\V  
    macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 $rcv@-l  
    pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 0}NDi|o  
    clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ao9#E"BfM  
    mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 K*T^w3=  
    prop 90                              # 向后传播90cm 56<UxIa~  
    mirror rad=360.                        # 凹面镜 4E5;wH  
    clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 #%nV\ Bl  
    prop 90 # 向前传播90cm Gh=I2GSo  
    variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy KLW5Ad:/rI  
    write/screen/on  # 写屏 \f^xlX3&`  
    udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 7>gjq'0  
    gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # fub04x)  
    gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 kh.P)h'9  
    energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 0)d='3S  
    if STOP macro/exit  # 条件退出   T{Xd>  
    if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 <A Hzs  
    title resonator mode pass = @pass_number   3#t#NW*e  
    plot/l xrad=.75   P'tXG  
    endif C @<T(`o  
    macro/end 4Z%1eOR9V  
    bI:W4y>I=  
    ###初始化变量 tcXXo&ZS  
    pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # o!+%|V8Y  
    field_radius = 1.6  #调整场半径 p2 1|  
    ugTsI~aE  
    c##建立初始单位和高斯场分布 2YZ>nqy  
    array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 QyVAs;  
    units/field 1 field_radius  # 定义单位 GB Yy^wjU  
    wavelength/set 1 10.  # 定义波长 N!~]D[D  
    gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 &j1-Ouy  
    d"Zu10  
    c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 I m I$~q'  
    gain/eigenvalue/set 1   ?HPAX  
    plot/screen/pause 3 pt.V^a  
    TEST = 1   2T+-[}*  
    resonator/name conres  #设置谐振腔名字 \O "`o4  
    resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 *`"+J_   
    TEST = 0   =AzPAN#e  
    pass_number = 0  #往返次数初始化为0 _*e_? ]G-  
    clear 1 0                                  #光束初始化为0 -V{"Lzrfug  
    noise 1 1                                 #从噪声开始 >Vt2@Ee  
    resonator/run 30                         #宏运行30次 [A =0fg5  
    title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 1}la)lC  
    plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 IXtG 36O  
    plot/udata max=0   #设置横坐标范围 ni{'V4A  
    axUj3J>  
    ###绘制汇聚场分布 J$yq#LBbR@  
    title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 \ZADY.ha  
    plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 8_4!Ar>2  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           .kFO@:  
    obs 1 .3                           G!$~'o%/  
    title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 Z}!'fX."  
    plot/watch ex11a_3.plt             _2G _Io  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ,o n]Fts  
    c|.te]!ds  
    c##应用透镜并传播到远场 .+(V</  
    lens/sph 1 100                   N\__a~'0p  
    prop 100                         W>a}g[Ad  
    title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ~wuCa!!A  
    plot/watch ex11a_4.plt             \;N+PE  
    plot/liso 1 ns=64                 %z@ Z^Jv  
    J.h` 0$!  
    c###生成环围功率 WT,I~'r=S  
    encircled/calculate/energy 1       Lp:VU-S  
    encircled/udata 1                 %]I#]jR  
    title ex 11: encircled energy       &6OY ^6<  
    plot/watch ex11a_5.plt # R q@|o5O  
    plot/udata 1 min=0. max=1. # VnW6$W?g  
    end ^ 3 4Ng  
    I[|Y 2i  
    图1.刮刀镜镜前会聚横模 BkB _?^Nv8  
    B,%6sa~I  
    图2.单程能量损失图
    p*lP9[7  
    图3 J@/4CSCR]  
    ^yB]_*WJ  
    图4.刮刀镜镜后会聚横模 ~_JfI7={Jn  
    ")MHP~ ?  
    图5.准直谐振腔的远场分布 ^AU-hVj  
    [ K/l;Zd  
    图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
    ho{%7\  
    QQ:2987619807
     
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