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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: b;n[mk
%v|B *
(11.1) ";F'~}bDA 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。 iMlWM-wz>O ;I}fBZ3
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%。 K-4PI+qQ\ t_^4`dW` GLAD的计算与该理论相符甚好。 Y7|EIAU5Y +%'(!A?*`
]G\}k 参考文献 \hXDO_U d0D]Q A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). rp$'L7lrX @dKTx#gZ )GpK@R]{ C 谐振腔参数 Ac@VGT:9 ---------------------------------------- ^[[P*NX3 等效菲涅尔数 0.5
s!J9|]o 放大倍率 2 9w"*y#_ 腔长 90cm j%kncGS 孔径1半径 0.3cm %EH)&k 孔径2半径 0.6cm h{Y",7]! ----------------------------------------- By|4m }#fbbtd ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 tw;}jh ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 *@5 @,=d ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 <)9y{J}s: ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 6Mf0`K variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 1zv'.uu., variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 4RO}<$Nx} i5Ggf"![ ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 la!~\wpa macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 9*gZ-# pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 P
pb\6|* clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 FrS]|=LJhX mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 M3\AY30L prop 90 # 向后传播90cm o-5TC mirror rad=360. # 凹面镜 [,Gg^*umS clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 ,+k\p5P prop 90 # 向前传播90cm [0!( xp^ variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy %b$>qW\*& write/screen/on # 写屏 >:-$+I udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 B#A6v0Ta gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # |Cv!,]9:r gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 K;?+8(H energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 e'~3oqSvR if STOP macro/exit # 条件退出 >MZ/|`[M if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 ="+#W6bZT title resonator mode pass = @pass_number 5m@V#2^P plot/l xrad=.75 BGSw~6 endif ch]IzdD macro/end 6k%f {7[Ox<Ho ###初始化变量 O.? JmE pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # G|Ti4_w
field_radius = 1.6 #调整场半径 itz,mrP MgZ/(X E c##建立初始单位和高斯场分布 1MFbQs^ array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 }BEB1Q}L units/field 1 field_radius # 定义单位 &>O+}>lr9 wavelength/set 1 10. # 定义波长 I9^x,F"E] gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 e\rp)[>' #!=tDc
& c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 wYea\^co gain/eigenvalue/set 1 W/N7vAx X plot/screen/pause 3 mH(:?_KrS- TEST = 1 $4\j]RE! resonator/name conres #设置谐振腔名字 inL(X;@yo resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 ?ub35NLa TEST = 0 WJi]t9 3 pass_number = 0 #往返次数初始化为0 >P(.:_^p clear 1 0 #光束初始化为0 mFeP9MfJ noise 1 1 #从噪声开始 y_)FA"IkE resonator/run 30 #宏运行30次 kJU2C=m@e2 title ex 11: energy per step #设置图形的标题 P}iE+Z3 plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 R2NZ{"h
plot/udata max=0 #设置横坐标范围 sOY:e/_F bA 2pbjg= ###绘制汇聚场分布 ?dTD\)%A title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 (7Qo plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 :RYTL'hes plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 +T ?NH9 obs 1 .3 g(g& TO title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 crCJrN= plot/watch ex11a_3.plt vO=fP_ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 +ZYn? #IQ )oZ dj` c##应用透镜并传播到远场 e20-h3h+ lens/sph 1 100 `cO:<^% prop 100 gw(z1L5
n title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 %O<BfIZ plot/watch ex11a_4.plt y`Fw-!'o plot/liso 1 ns=64 WIOV2+ _F{C\} c###生成环围功率表 #ob/p#k encircled/calculate/energy 1 pAEx#ck encircled/udata 1 ?2a $*( title ex 11: encircled energy V&i;\ 9 plot/watch ex11a_5.plt # GbyJ: plot/udata 1 min=0. max=1. # Efe 7gE' end E`q_bn 2c}E(8e] 图1.刮刀镜镜前会聚横模 ^Cmyx3O^ E7hhew 图2.单程能量损失图 $'TM0Yu, 图3 llDJ@ 6zkaOA46V 图4.刮刀镜镜后会聚横模 }G=M2V<L C~[,z.FvO 图5.准直谐振腔的远场分布 ^aQ"E9 K,]=6Rj 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 n%-0V>
QQ:2987619807
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