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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: n?y'c^  
    `)rg|~#k  
         (11.1)
    $a`J(I  
    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。 >pgQb9 T+_  
    l_^T&xq8  
    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%。 ^36M0h|R  
    gb.f%rlZ`  
    GLAD的计算与该理论相符甚好。 hNH.G(l0  
    LiiK3!^i  
    $-m@KB  
    参考文献 3CA|5A.Pa  
    }BA9Ka#%  
    A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Z1VC5* K  
    IO}+[%ptc*  
    gsnP!2cR  
    C 谐振腔参数 ~RcNZ\2y  
    ---------------------------------------- ZrFr`L5F;  
    等效菲涅尔数      0.5 y:qx5Mi  
    放大倍率          2 1v;'d1Hg;  
    腔长              90cm # .~ga7Q  
    孔径1半径       0.3cm (F/HU"C  
    孔径2半径      0.6cm uQ{=o]sy  
    ----------------------------------------- pNP_f:A|  
    $kD7y5  
    ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 7@FDBjq  
    ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 S  <2}8D  
    ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 %_>Tcm=  
    ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ^gd<lo g  
    variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 [}{w  
    variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 @XeEpDn]  
    a@Mq J=<L  
    ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 VK9Q?nu  
    macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 aD+0\I[x  
    pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 iOl%-Y  
    clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 U9x4j_.q  
    mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 ldK>HxM%Z  
    prop 90                              # 向后传播90cm o1e4.-xI  
    mirror rad=360.                        # 凹面镜 * nLIXnm  
    clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 {W-5:~?"  
    prop 90 # 向前传播90cm -<|Y1PQ  
    variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy nHnk#SAA u  
    write/screen/on  # 写屏 w nWgy4:  
    udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ]Qd{ '}+  
    gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # %Nl`~Kz9U  
    gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 RV}GK L>gn  
    energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 :]yg  
    if STOP macro/exit  # 条件退出   Jff 79)f  
    if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 wcwQjHwd  
    title resonator mode pass = @pass_number   Hc M~  
    plot/l xrad=.75   \N?7WQ  
    endif CF\R<rF<VS  
    macro/end Np$z%ewK.  
    +yCTH  
    ###初始化变量 uWh|C9Y!A  
    pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # z9 O~W5-U  
    field_radius = 1.6  #调整场半径 o/WC@!wg K  
    N ,+(>?yE  
    c##建立初始单位和高斯场分布 vmvFBzLR  
    array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 C>4UbU  
    units/field 1 field_radius  # 定义单位 TiQ^}5~M  
    wavelength/set 1 10.  # 定义波长 #XcU{5Qm5  
    gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 eI0F!Yon  
    ]Dh1~k.Kp  
    c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 8`*`nQhWa  
    gain/eigenvalue/set 1   ujx@@N  
    plot/screen/pause 3 &-=K:;x  
    TEST = 1   *o!l/>4g  
    resonator/name conres  #设置谐振腔名字 $6# lTYN~  
    resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 j AQU~Ol_  
    TEST = 0   2)=la%Nx  
    pass_number = 0  #往返次数初始化为0 b_|u<  
    clear 1 0                                  #光束初始化为0 4#_$@ r  
    noise 1 1                                 #从噪声开始 BB63x Ex  
    resonator/run 30                         #宏运行30次 wYjQ V?,  
    title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 e{0L%%2K  
    plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 Z^*NnL.'  
    plot/udata max=0   #设置横坐标范围 ]rnXNn;  
    yc[(lq.^n  
    ###绘制汇聚场分布 @UO}W_0ZD  
    title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ck$M(^)l  
    plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 PyFj@n  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           1M+oTIN  
    obs 1 .3                           XMw.wQ '?  
    title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 ab@=cL~^  
    plot/watch ex11a_3.plt             mB`D}g$  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         5}XvL'  
    :Jk33 N4y0  
    c##应用透镜并传播到远场 'B`#:tX^N  
    lens/sph 1 100                   5,R`@&K3D  
    prop 100                         @o&Ytd;i  
    title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ;%Q&hwj  
    plot/watch ex11a_4.plt             f?^S bp  
    plot/liso 1 ns=64                 J(e7{aRJ9  
    B)6#Lp3  
    c###生成环围功率 3$_*N(e  
    encircled/calculate/energy 1       Xu6K%]i^  
    encircled/udata 1                 `|EH[W&y  
    title ex 11: encircled energy       Bc<n2 C0  
    plot/watch ex11a_5.plt # I+",b4  
    plot/udata 1 min=0. max=1. # 88l,&2q  
    end B.*"Xfr8  
    'E-FO_N  
    图1.刮刀镜镜前会聚横模 iP#=:HZu;  
    ezn` _x_?  
    图2.单程能量损失图
    7Cy<mS  
    图3 #tDW!Xv?  
    OKAkl  
    图4.刮刀镜镜后会聚横模 g<a<*)&  
    7$7n71o  
    图5.准直谐振腔的远场分布 jct./arK  
    H^ BYd%-  
    图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
    `Wn Q   
    QQ:2987619807
     
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