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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: M'Ec:p=X" 0Q\6GCzN\
(11.1) l/|bU9o /u 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。 O3Jp:.ps \F_~?$ 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%。 07L
>@Gf CxyL'k GLAD的计算与该理论相符甚好。 =uM2l R*m=V{iu`
zT;F4_p3G- 参考文献 g\%vkK&I lPA:aHcj A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). .2y2Qm ]xO`c u;{,,ct C 谐振腔参数 AQCU\E ---------------------------------------- v;!f 等效菲涅尔数 0.5 ^zdZ"\x 放大倍率 2 tS1(.CRk 腔长 90cm B]):$#{Rxl 孔径1半径 0.3cm -ti
nL(?3 孔径2半径 0.6cm nYfZ[Q>v ----------------------------------------- #0yU
K5J x3dP`<
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 {yPJYF_l ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 lIs<&-0 ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 58T<~u7 ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 eVDO]5? variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 |2oCEb1 variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 =&kd|o/i
-b?yzg,8 ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 +YS0yTWeX macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 <,r(^Ntz pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ~,199K#' clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 <{
Z$!]i1 mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 r-Nv<oH; prop 90 # 向后传播90cm uif1)y`Q$C mirror rad=360. # 凹面镜 =#tQhg,_ clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 Hchh2 prop 90 # 向前传播90cm GqYE=Q variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy I-=H;6w7 write/screen/on # 写屏 "YUh4uZ~P udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 ,U-aZ gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # =3~u.iq$ gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 #!a}ZhIt energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 3_AVJv
;N if STOP macro/exit # 条件退出 +:JyXFu if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 h[%t7qo= title resonator mode pass = @pass_number ;@I4[4ph} plot/l xrad=.75 :$=r^LSH endif z?9vbx macro/end jJ(()EJ m[k@\xS4e ###初始化变量 /hNZ7\|P pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # ENmfbJ4d~ field_radius = 1.6 #调整场半径 hcQky/c\#b ;r**`O c##建立初始单位和高斯场分布 B~[}E]WEK array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 1Wz -Z units/field 1 field_radius # 定义单位 n/>^!S wavelength/set 1 10. # 定义波长 #&L[?jEn gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 W,\LdQ Pz=x$aY c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 `i'72\( gain/eigenvalue/set 1 L?WF[nFR plot/screen/pause 3 G-54D_ 4 TEST = 1 9e`.H0 resonator/name conres #设置谐振腔名字 H%}ro.u resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 \(S69@f TEST = 0 mBp3_E.t pass_number = 0 #往返次数初始化为0 |U~m8e&: clear 1 0 #光束初始化为0 {C% #r@6 noise 1 1 #从噪声开始 =th(Hdk17 resonator/run 30 #宏运行30次 ZmJ!ZKKch title ex 11: energy per step #设置图形的标题 Nb[zm|. plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 Z9TUaMhF plot/udata max=0 #设置横坐标范围 eM3-S=R?<g 88K=jo))b ###绘制汇聚场分布 "kYzgi title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 l6YToYzE2 plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 ??4#)n
k plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 eU[f6OGqC obs 1 .3 ,KM-DCwcG
title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 Z#J
cNquM plot/watch ex11a_3.plt :^G;`T`L plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 v#HaZT]u Awip qDAu c##应用透镜并传播到远场 H[cHF lens/sph 1 100 k|O?qE1hP prop 100 E[z8;A^:0 title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 6:(R/9!P plot/watch ex11a_4.plt _tl,-}~ plot/liso 1 ns=64 SO~]aFoYt -G!W6$Y c###生成环围功率表 )yHJc$OlMx encircled/calculate/energy 1 V_>)m3zsL encircled/udata 1 zF%'~S0{ title ex 11: encircled energy DE0gd
ux8 plot/watch ex11a_5.plt # eHjna\ C plot/udata 1 min=0. max=1. # *KDT0 ;/s end yq?7!X /SXms'C 图1.刮刀镜镜前会聚横模 Bi!j re $. ;j4%% 图2.单程能量损失图 fs43\m4=m 图3 v7V.,^6+ 17itC9U 图4.刮刀镜镜后会聚横模 500qg({2] R5y+bMZ 图5.准直谐振腔的远场分布 X_j=u1*5 +[=yLE#P% 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 4f}:)M$5
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