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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: Rb}KZ+o "Z  
    +'oX  
         (11.1)
     StYzGJ  
    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。 vf~`eT  
    Wd(86idnc  
    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%。 ;pRcVL_4  
    /\Q*MLwD  
    GLAD的计算与该理论相符甚好。 D';eTy Y  
    y0ckm6^  
    !~-6wN"k  
    参考文献 xeTgV&$@  
    ;2giZ\  
    A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). iz"3\{aN  
    Z%gx%$  
    y~<@x.  
    C 谐振腔参数 H]#Rg`~n  
    ---------------------------------------- 99 wc  
    等效菲涅尔数      0.5 o!&W sD  
    放大倍率          2 T,JA#Rk|1N  
    腔长              90cm +1;'B4  
    孔径1半径       0.3cm {b!7 .Cd=  
    孔径2半径      0.6cm 84&XW  
    ----------------------------------------- 0NO1M)HQv  
    EA{U!b]cU  
    ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 W$?e<@  
    ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 #^mqQRpgq  
    ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 R21~Q:b !  
    ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 kB\kpW  
    variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 eK`PxoTI-I  
    variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 K3p@$3hQ  
    S-Ai3)t6  
    ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 ^i_Iqph=  
    macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 qs=tJ ^<<o  
    pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 So4nJ><p  
    clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 B/eaqJ  
    mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 GHN3PEJ>  
    prop 90                              # 向后传播90cm et$uP  
    mirror rad=360.                        # 凹面镜 Nf?\AK!  
    clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 :%-,Fxl4  
    prop 90 # 向前传播90cm IjZ@U%g@;  
    variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy z \?UGxu}  
    write/screen/on  # 写屏 E20 :uZ7\  
    udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 !0fI"3P@r  
    gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # KAb(NZK  
    gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ^b53}f8H  
    energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 LD55n%|0`H  
    if STOP macro/exit  # 条件退出   v:d9o.h  
    if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 T{S4|G1R6  
    title resonator mode pass = @pass_number   m@ oUvxcd  
    plot/l xrad=.75   ` Q9+k<  
    endif HcJE0-"  
    macro/end k90B!kg  
    W^xZ+]  
    ###初始化变量 !dv-8C$U  
    pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # +Z+ExS<#z  
    field_radius = 1.6  #调整场半径 Y%IJ8P^Y  
    #/WAzYt{  
    c##建立初始单位和高斯场分布 (K!4Kp^m  
    array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 `fW{yb  
    units/field 1 field_radius  # 定义单位 9e5gy  
    wavelength/set 1 10.  # 定义波长 2a[9h #  
    gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 /4C`k=>  
    dERc}oAh(  
    c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 $!`L"szqD*  
    gain/eigenvalue/set 1   o =9'  
    plot/screen/pause 3 oBw}hH,hp  
    TEST = 1   r'd/qnd  
    resonator/name conres  #设置谐振腔名字 -2lRia  
    resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 Vj!WaN_  
    TEST = 0   c)3O/`  
    pass_number = 0  #往返次数初始化为0 %c1FwAC  
    clear 1 0                                  #光束初始化为0 $Sb@zLi)  
    noise 1 1                                 #从噪声开始 J~dTVBx  
    resonator/run 30                         #宏运行30次 l10-XU02  
    title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 uL>:tb  
    plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 OROqT~6G  
    plot/udata max=0   #设置横坐标范围 '49L(>.  
    m"-G6BKS  
    ###绘制汇聚场分布 r~[B _f!  
    title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 r{V.jZ%p'Z  
    plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 Opry`}5h  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           E$T(Qu<-  
    obs 1 .3                           "%kG RHq  
    title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 s]bPV,"p  
    plot/watch ex11a_3.plt             yfq>,  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         )KE_t^$  
    k5s?lWH  
    c##应用透镜并传播到远场 qT 0_L  
    lens/sph 1 100                   irmwc'n]  
    prop 100                         .Qk{5=l6P  
    title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 jZ/+~{<  
    plot/watch ex11a_4.plt             lE a W7j  
    plot/liso 1 ns=64                 %1Jd ^[W  
    k.{G&]r{  
    c###生成环围功率 O*4gV}:G  
    encircled/calculate/energy 1       =~$U^IsWA  
    encircled/udata 1                 iUCwKpb9  
    title ex 11: encircled energy       !5E9sk{)  
    plot/watch ex11a_5.plt # 4ac1m,Jlt  
    plot/udata 1 min=0. max=1. # )rbc;{.  
    end i;avwP<0  
    y&3TQ]f\  
    图1.刮刀镜镜前会聚横模 :H3(w|T/  
    .h!9wGi`  
    图2.单程能量损失图
    X}?ESjZJ  
    图3 &@"w-M  
    x cnt?%%M  
    图4.刮刀镜镜后会聚横模 z0;9SZ9  
    %Il;B~t  
    图5.准直谐振腔的远场分布 x{2o[dK4}  
    3z$HKG  
    图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
    Hp*gv/0  
    QQ:2987619807
     
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