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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: xI/8[JW*  
    M4CC&?6\  
         (11.1)
    euW   
    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。 TCIbPs E  
    ULgp]IS  
    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%。 wXKt)3dmu  
    MZB}O" r  
    GLAD的计算与该理论相符甚好。 ao[yHcAs  
     qmenj  
    rkR~%U6V  
    参考文献 k g Rys  
    jzZ]+'t  
    A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). JAI.NKB3  
    %tZrP$DQ  
    12_ 7UWZ"  
    C 谐振腔参数 g+c%J#F=  
    ---------------------------------------- wO`G_!W9  
    等效菲涅尔数      0.5 & 9 c^9<F  
    放大倍率          2 n}fV$qu  
    腔长              90cm 8.7q -<Q  
    孔径1半径       0.3cm jUgx ;=  
    孔径2半径      0.6cm I0=L_&`)  
    ----------------------------------------- c&{= aIe w  
    gW9`k,U  
    ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 U~t!   
    ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 (0.JoeA`y  
    ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 (/!@ -]1  
    ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 KrHKM3<  
    variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 pjFj{  
    variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 j]]5&u/l  
    o)x&|0_  
    ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 >l/pwb@  
    macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 J#t8xL  
    pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 O=lRI)6w@e  
    clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 XW@C_@*J  
    mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 /=A@O !l  
    prop 90                              # 向后传播90cm C>mFylN  
    mirror rad=360.                        # 凹面镜 W- nS{v(  
    clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 mFxt +\  
    prop 90 # 向前传播90cm Msfxce  
    variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy :}/\hz ,  
    write/screen/on  # 写屏 e"XolM0IM  
    udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 q5@Nd3~h  
    gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # x K\i&A  
    gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 m({ q<&]Qp  
    energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 8bO+[" c  
    if STOP macro/exit  # 条件退出   bn5O2  
    if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 pSIXv%1J  
    title resonator mode pass = @pass_number   pGy k61  
    plot/l xrad=.75   bFlI:R&<  
    endif ,:MUf]Ky  
    macro/end nn$^iw`  
    [KbLEMrPba  
    ###初始化变量 E}a.qM'  
    pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ,Mi'NO   
    field_radius = 1.6  #调整场半径 BI<9xl]a  
    1/qD5 *`Y  
    c##建立初始单位和高斯场分布 jsr)  
    array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 m qUDve(  
    units/field 1 field_radius  # 定义单位 Fm6]mz%~u#  
    wavelength/set 1 10.  # 定义波长 9F6dKPN:  
    gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 gTB|IcOs  
    Tyb'p9  
    c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 QtW e,+WWV  
    gain/eigenvalue/set 1   X*d!A >s  
    plot/screen/pause 3 MPyDG"B*  
    TEST = 1   7.g,&s%q  
    resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ="%887e  
    resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 DB_oRr[oj  
    TEST = 0   m(kv:5<>  
    pass_number = 0  #往返次数初始化为0 T g3MPa#g  
    clear 1 0                                  #光束初始化为0 ^^tTA^  
    noise 1 1                                 #从噪声开始 ,@ f|t&  
    resonator/run 30                         #宏运行30次 j]5e$e{  
    title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 $vYy19z  
    plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 0b8=94a{>  
    plot/udata max=0   #设置横坐标范围 v$(Z}Hg  
    es.Y  
    ###绘制汇聚场分布 9Av{>W?  
    title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 p|a`Q5z!  
    plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称  CWYOzqf  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           7v0VZ(UR  
    obs 1 .3                           NiE`u m  
    title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 v4uQ0~k~X  
    plot/watch ex11a_3.plt             P *PJ  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         H$Pf$D$  
    p:{L fQ  
    c##应用透镜并传播到远场 V$Oj@vI  
    lens/sph 1 100                   4 2-T&7k  
    prop 100                         rwh 4/h^S  
    title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 OPqhdqo  
    plot/watch ex11a_4.plt             ",,.xLI7  
    plot/liso 1 ns=64                 ;4/ n~  
    [O!/hppN  
    c###生成环围功率 6U%d3"T  
    encircled/calculate/energy 1       k*F9&-rtN  
    encircled/udata 1                 Xa$%`  
    title ex 11: encircled energy       m6 xbO  
    plot/watch ex11a_5.plt # iXXaB +w  
    plot/udata 1 min=0. max=1. # yOb']  
    end vMn$lT@  
    )qFqf<:yc  
    图1.刮刀镜镜前会聚横模 =T?Xph{  
    5b I4' ;  
    图2.单程能量损失图
    EBQ_c@  
    图3 IEJ)Q$GI#  
    'X/:TOk{W  
    图4.刮刀镜镜后会聚横模  dBN:  
    6!*zgA5M'  
    图5.准直谐振腔的远场分布 ybv< 1  
    /; 21?o  
    图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
    qxZf!NX5  
    QQ:2987619807
     
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