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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: 3"afrA $p? gai{o
(11.1) <4UF/G) 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。 zv/owK 6WUP#c@{ 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%。 ${ fJ] |hGi8 GLAD的计算与该理论相符甚好。 #$k6OlK-r" Z
,4G'[d
kq+`. 参考文献 $;~ ))Q3;mI" A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). G_OLUuK?C vhsHyb cvSr><( C 谐振腔参数 KlOL5"3 ---------------------------------------- j!m42 等效菲涅尔数 0.5 +2Xq+P 放大倍率 2 HYqDaRn 腔长 90cm Ek#?B6s 孔径1半径 0.3cm {jVEstP 孔径2半径 0.6cm ?mM6[\DFoT ----------------------------------------- &.D#OnRh9 .] gY{_|x ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ]&;M78^6 ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 >2kjd ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 _pZ2^OO@ ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 U`*L` PM variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 fT$Fv variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 WBOebv 7Qoy~=E ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 &v}c3wL] macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 [*i6?5}- pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 'UW]~ clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 y*6-?@ mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 b Ag>;e( prop 90 # 向后传播90cm dJ/(u&N mirror rad=360. # 凹面镜 (}^Qo^Vr clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 H<YhO&D*u prop 90 # 向前传播90cm ~:PuKx variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy (A<'{J#5, write/screen/on # 写屏 FEoH$.4 udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 {Kdr-aC gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # Aw~N"i gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 ^TWMYF- energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 *U{E[<k{ if STOP macro/exit # 条件退出 '5V#sq;Z if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 !`UHr]HJ title resonator mode pass = @pass_number ICbT{Mla plot/l xrad=.75 6<%W8m\ endif iD/r8_} macro/end 97XGJ1HI ~sk{O%OI ###初始化变量 \@%sX24 D pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # /d/Quro field_radius = 1.6 #调整场半径 >%PPp.R Z,x9 { c##建立初始单位和高斯场分布 Po+tk5}''5 array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 z'9Mg]&> units/field 1 field_radius # 定义单位 ga#Yd}G^~3 wavelength/set 1 10. # 定义波长 utJz e gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 fD>0 "?[7oI}c& c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 E\ 'X|/$a gain/eigenvalue/set 1 BAQ;.N4 plot/screen/pause 3 IQ9jTkW l TEST = 1 [>pqf resonator/name conres #设置谐振腔名字 {1jywb
} resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 o{QU?H5h TEST = 0 KR4vcI[4 pass_number = 0 #往返次数初始化为0
`LWZ!Q clear 1 0 #光束初始化为0 %uV bI'n) noise 1 1 #从噪声开始 @C}Hx;f6 resonator/run 30 #宏运行30次 #"Wh$x% title ex 11: energy per step #设置图形的标题 .W9/*cZV0 plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 4_A9o9&_Rh plot/udata max=0 #设置横坐标范围 ;4g_~fB x:Nd>Fb ###绘制汇聚场分布 IdvBQ [Gj title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 >Za66<: plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 %5zztReI plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 fK$N|r obs 1 .3 wG&+*,} title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 /G>reG,G plot/watch ex11a_3.plt ,;_D~7L plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 ~6hG"t]: H$
sNp\[{ c##应用透镜并传播到远场 bhFAt1h lens/sph 1 100 wq( m%F prop 100 T21SuM title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 K%p*:P plot/watch ex11a_4.plt 8J-;/ plot/liso 1 ns=64 kZlRS^6 P'nbyF c###生成环围功率表 K7x,> encircled/calculate/energy 1 Q~'a1R encircled/udata 1 ^z[-pTY title ex 11: encircled energy Kk^tQwj/QE plot/watch ex11a_5.plt # >:ZlYZ6sI plot/udata 1 min=0. max=1. # _n3Jf<Y end N1V qK ;5*)kX 图1.刮刀镜镜前会聚横模 ?gSk%]S/! 3,K*r"= 图2.单程能量损失图 3xW;qNj:!l 图3 V zx%N. t `4^cd5V 图4.刮刀镜镜后会聚横模 Yg;g!~ 1m/=MET] 图5.准直谐振腔的远场分布 h&!k!Su3# 5T[9|zJs 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 /WDz;,X
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