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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: e>l,(ql 9>by~4An?
(11.1) ,~4H{{<j 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。 `)R?nVb J["H[T* 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%。 .'|mY$U~] 9W!8gCs GLAD的计算与该理论相符甚好。 4YszVT-MU~ AR%hf
^Q0&.hL@ 参考文献 OAv>g pw _!n}P5 A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). $<B
+K zfhTc=(/ *>jjMy n C 谐振腔参数 RMoJz6^> ---------------------------------------- }e<'BIME 等效菲涅尔数 0.5 ddsUz1%l 放大倍率 2 dY} pN" 腔长 90cm s]U4B<q 孔径1半径 0.3cm FigR1/3o'6 孔径2半径 0.6cm ;UYc ----------------------------------------- b"``D ? Nbt GlSs8 ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 #G_F`& ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 !tEe\K\e ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 WsR+Np@c ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ?^ZXU0IkP variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 6v to++ variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 rH&G<o&, V!4a*,Pz ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 c-kA^z{f macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 Ln.9|9 pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 \m4T3fy clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 ~-TOsRvxR mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 z}ElpT[(; prop 90 # 向后传播90cm z{:-!oF&CB mirror rad=360. # 凹面镜 9Bz0MUbrLl clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 f1mHN7hxW prop 90 # 向前传播90cm 3HZ~. variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy {Oj7 write/screen/on # 写屏 d?A}qA[( udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 k=[pm5ZvT~ gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # @%1IkvJV gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 ;QBh;jg4 energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 KOey8tB)1 if STOP macro/exit # 条件退出 ,_jC$ if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 c%z'xM title resonator mode pass = @pass_number vJ"i.:Gf4 plot/l xrad=.75 )%mg(O8uL endif hQRL,? macro/end /b5>Qp OfTfNhpK ###初始化变量 FJeiY#us pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # ExVDkt0 field_radius = 1.6 #调整场半径 }7eh F6 x5}lgyt c##建立初始单位和高斯场分布 yto[8;)_ array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 K R, z^9 units/field 1 field_radius # 定义单位 `'i( U7? wavelength/set 1 10. # 定义波长 Xc*U+M>U gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 5.vG^T0w %{!R
l@ c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 C!+I>J{4f gain/eigenvalue/set 1 1@>$ Gcc plot/screen/pause 3 dRW$T5dac TEST = 1 Z^yNLF *&V resonator/name conres #设置谐振腔名字 \OQkZ.cU; resonator/eigen/test 1 #寻找本征值
UMU2^$\iS TEST = 0 X|}2_B pass_number = 0 #往返次数初始化为0 OcmRZ clear 1 0 #光束初始化为0 ` qUX. noise 1 1 #从噪声开始 %Jp|z? [/ resonator/run 30 #宏运行30次 &xXEnV title ex 11: energy per step #设置图形的标题 ;AX8aw, plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 !m;H@KR{ plot/udata max=0 #设置横坐标范围 x|i_P|Z m&*JMA;^ ###绘制汇聚场分布 I9?Ec6a_ title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 Fh8lmOL;? plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 w(9*7p p plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 E5</h"1 obs 1 .3 t$J.+} }I title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 T 2F6)e plot/watch ex11a_3.plt %Ip*Kq- plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 jQS 6J+F] d\]Yk]r c##应用透镜并传播到远场 .ubE2X[ ][ lens/sph 1 100 cl@g prop 100 5]5 KB; title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 !|
#83 plot/watch ex11a_4.plt :o46rBs plot/liso 1 ns=64 oD9^ID+ [ sF(#Y:I c###生成环围功率表 'Gl&Pa1g? encircled/calculate/energy 1 eJ0?=u!x encircled/udata 1 3djC;*,9, title ex 11: encircled energy A\fb< plot/watch ex11a_5.plt # 9QQyl\ plot/udata 1 min=0. max=1. # gNYqAUG5 end up>c$jJ ;G\8jP'
图1.刮刀镜镜前会聚横模 q1?&Ev^ ZfrVjUB 图2.单程能量损失图 "ZwKk
G 图3 n_?tN\M !-<p,z 图4.刮刀镜镜后会聚横模 7aV%=_ t.p~\6Yi 图5.准直谐振腔的远场分布 I,yC
D7l_ #T w@wfaq) 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 zc rY>t#l
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