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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: \ >#y*W< n:}'f-
:T
(11.1) w;kiH+& 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。 hn$jI5*` )/z+W[t 激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 #8%~ u+"N R[#B|$ GLAD的计算与该理论相符甚好。 Shss};QZf( roIc1Ax:
UI wTf2B 参考文献 ++!0r['+> D}2$n?~+ A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). YdYaLTz @-ir \=(U tro C 谐振腔参数 xo(>nFjo ---------------------------------------- \}gITc).j 等效菲涅尔数 0.5 VT;cz6"6b4 放大倍率 2 \Awqr:A& 腔长 90cm u~Y+YzCxV 孔径1半径 0.3cm }To-c' 孔径2半径 0.6cm !OOOc ----------------------------------------- K~qKr<) `R-VJR 2" ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 #-PUm0| ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 -(E-yCu ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 #BI6+rfv| ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 wFJ*2W: variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 Gd|jE variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 `Tr !Gj_ I=k`VI d: ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 Ujvk*~: macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 Qs 'dwc pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器
U.ew6`'Te clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 Nu><r mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 d81[hT}q prop 90 # 向后传播90cm LOk J mirror rad=360. # 凹面镜 f/Q/[2t clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 jVSU]LU E prop 90 # 向前传播90cm 't475?bY variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy zH
*7!)8 write/screen/on # 写屏 Pj7MR/AH udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 0}\8,U gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # ?!bA#aSbl5 gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 %kk~qvW energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 "ZG2olOqLI if STOP macro/exit # 条件退出 W"s)s if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 ?Lr:> title resonator mode pass = @pass_number $o*p#LU plot/l xrad=.75 UJ&gm_M+kL endif fBPJ8VY macro/end VS+5{w:t M:%Ll3 ###初始化变量 {<2q pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # o H]FT{ field_radius = 1.6 #调整场半径 px^brzLQo -M-y*P) c##建立初始单位和高斯场分布 wOR#sp& array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 W\z<p P units/field 1 field_radius # 定义单位 B(pHo&ox
wavelength/set 1 10. # 定义波长 K$-|7tJon gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 .X6V>e)(3 ?WrL<?r)}U c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 h6e,w$IL gain/eigenvalue/set 1 sV`XJ9e| plot/screen/pause 3 1<wolTf TEST = 1 ^bXCYkx resonator/name conres #设置谐振腔名字 'WoB\y569 resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 Cx8
H TEST = 0 mtNB09E( pass_number = 0 #往返次数初始化为0 Le,+jm clear 1 0 #光束初始化为0 ~h444Hp= noise 1 1 #从噪声开始 *
Vymb resonator/run 30 #宏运行30次 jq+:&8!8(e title ex 11: energy per step #设置图形的标题 1i$OcN?x% plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 2spK#0n.HV plot/udata max=0 #设置横坐标范围 uF]+i^+ p;{w0uld" ###绘制汇聚场分布 )H1chNI) title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 E>qe hs,g plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 liVDBbS_A? plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 cP8@'l@! obs 1 .3 76S>xnN title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 7`K)7 plot/watch ex11a_3.plt $I90KQB\_ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 tOw[ "QV1G' c##应用透镜并传播到远场 Bqb3[^;~ lens/sph 1 100 U,nQnD"!t& prop 100 b]\V~ZaXG title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 )"y]_} plot/watch ex11a_4.plt B4;P)\2 plot/liso 1 ns=64 2pAshw1G L&~>(/*7U c###生成环围功率表 ] Oe[;<I encircled/calculate/energy 1 yykyvy encircled/udata 1 Mer\W6e"e title ex 11: encircled energy c# WIB 4 plot/watch ex11a_5.plt # NKw}VW'| plot/udata 1 min=0. max=1. # w7h=vy n? end w3peG^4D_ O;<YLS^|6 图1.刮刀镜镜前会聚横模 Px"K5c* IN94[yW{1 图2.单程能量损失图 & A @!g 图3 %b`B.A j_~lc,+m 图4.刮刀镜镜后会聚横模 *wfkjG ?C9>bKo*2H 图5.准直谐振腔的远场分布 [0hZg ]ch=D 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 &SK=ZOKg^
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