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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: X<"#=u(  
    a'@?c_y;$  
         (11.1)
    3TD!3p8  
    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。 H% c{ }F  
    0xutG/-&N  
    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%。 dZbG#4oO  
    5.)/gK2$  
    GLAD的计算与该理论相符甚好。 s&OwVQ<M  
    X?"Ro`S  
    r(=3yd/G$  
    参考文献 A7 :W0Gg  
    |}roR{gc|  
    A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970).  )2,\Y  
    y+[wlo&WC  
    zPoIs @  
    C 谐振腔参数 xZ"kJ'C4}  
    ---------------------------------------- g>R md[!/  
    等效菲涅尔数      0.5 w3IU'(|G  
    放大倍率          2 $VJ=A<  
    腔长              90cm )@YrHS4  
    孔径1半径       0.3cm `Tf<w+H  
    孔径2半径      0.6cm 0r\hX6 k  
    ----------------------------------------- WxLILh  
    IF*kLl?  
    ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 aKCXV[PO   
    ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 h:+>=~\  
    ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 C>7k|;BvF  
    ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 KH&xu,I  
    variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 BPKeG0F7  
    variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 e{9(9qE"  
    `Uw^,r  
    ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 Icf@uQ6  
    macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 G#0 4h{  
    pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 o'  DXd[y  
    clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 P8s'e_t  
    mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 \h"QgHzp  
    prop 90                              # 向后传播90cm {Z|.-~W  
    mirror rad=360.                        # 凹面镜 >!YI7)  
    clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义  /m*vY`  
    prop 90 # 向前传播90cm [w)6OT  
    variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 7[V'3  
    write/screen/on  # 写屏 `}u~nu<  
    udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 >b/0i$8  
    gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # #H1yjJQ /x  
    gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 T[eTT]Z{Ia  
    energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 nyPA`)5F0  
    if STOP macro/exit  # 条件退出   b_=k"d  
    if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 Z;i^h,j?$1  
    title resonator mode pass = @pass_number   ;xa]ke3]  
    plot/l xrad=.75   ^f1}:g  
    endif r jL%M';  
    macro/end M|`%4vk>  
    _W*3FH  
    ###初始化变量 z{^XU"yB  
    pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # FUm-Fp  
    field_radius = 1.6  #调整场半径 =N n0)l  
    hD l+  
    c##建立初始单位和高斯场分布 $0K9OF9$  
    array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 :h3 Gk;u  
    units/field 1 field_radius  # 定义单位 Md[nlz  
    wavelength/set 1 10.  # 定义波长 d8 ve$X  
    gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 TZZ qV8  
    Ybx4 Up@  
    c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 _&JlE$ua7  
    gain/eigenvalue/set 1   ^QV;[ha,o  
    plot/screen/pause 3 q@u$I'`Bs  
    TEST = 1   +]  |J  
    resonator/name conres  #设置谐振腔名字 s6).?oE  
    resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 4(YKwY2_L  
    TEST = 0   OY`G_=6!N  
    pass_number = 0  #往返次数初始化为0 !cE)LG  
    clear 1 0                                  #光束初始化为0 ( {zp$P}  
    noise 1 1                                 #从噪声开始 'J<KL#og  
    resonator/run 30                         #宏运行30次 <<&:BK   
    title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 "Rs^0iT7>  
    plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 +V7*vlx-  
    plot/udata max=0   #设置横坐标范围 k2*^W&Z  
    ?^IM2}(p  
    ###绘制汇聚场分布 NCSb`SC:  
    title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 |vWx[=`o  
    plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 .Fh5:W N  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           vC J  
    obs 1 .3                           X'[S Cs  
    title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 [N#2uo  
    plot/watch ex11a_3.plt             UXa3>q>  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         kS?!"zk>  
    8 s:sMU:Q  
    c##应用透镜并传播到远场 m2<sVTN`^  
    lens/sph 1 100                   HcQ{ok9u  
    prop 100                         /1tqTi  
    title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 }N4=~'R  
    plot/watch ex11a_4.plt             a50{gb#  
    plot/liso 1 ns=64                 bEy j8=P;  
    |$9k z31  
    c###生成环围功率 ;U}lh~e11  
    encircled/calculate/energy 1       XRj<2U 5  
    encircled/udata 1                 -@L*i|A  
    title ex 11: encircled energy       HHoh//(\  
    plot/watch ex11a_5.plt # R[Kyq|UyVr  
    plot/udata 1 min=0. max=1. # b\VY)=U  
    end 0V`0="rQ  
    ~c3!,C  
    图1.刮刀镜镜前会聚横模 MF]s(7U4 `  
    q^goi 1  
    图2.单程能量损失图
    YJXh|@LT  
    图3 `Nu3s<O7CF  
    ,uE WnZ"4  
    图4.刮刀镜镜后会聚横模 0ltq~K  
    -Vt*(L  
    图5.准直谐振腔的远场分布 L&'2  
    9)T;.O  
    图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
    Al' sY^B  
    QQ:2987619807
     
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