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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]i80. +E q~X=x
(11.1) 48 c
D3w 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。 !LHzY( [6,]9|~ 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%。 I{?E /Sc 1K?
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J2 GLAD的计算与该理论相符甚好。 C0t+Q ?BHWzo!
qrkRD*a 参考文献 .yK\&q[< |"Xi%CQ2 A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). c{m
;"ZCFS NgE&KPj\ 5I8FD".i C 谐振腔参数 s%L"
c ---------------------------------------- S1H47<)UF 等效菲涅尔数 0.5 Kh:#S|
放大倍率 2 I |<+'G 腔长 90cm 7U{b+=,wK 孔径1半径 0.3cm )F%wwc^r 孔径2半径 0.6cm rx}ujjx ----------------------------------------- D<_,>{$gW ;G4HMtL ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 gq/ePSa ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 AjL?Qh4 ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 r3c\;Ra7 ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 r7Q:l ?F2 variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 o/x5
variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 }GoOE=rhY h87L8qh9 ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 Zeme`/aBb macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ]df9'\ pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 {x&jh|f`g clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 !dbA ( mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 {0)WS}& prop 90 # 向后传播90cm -hG 9 mirror rad=360. # 凹面镜 HjUw[Yz+6 clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 j;AzkReb prop 90 # 向前传播90cm S0Bl?XsD_ variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy w371.84 write/screen/on # 写屏 l|ZzG4]+l udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 XD+cs.{5 gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # e&H<lT gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 PFDWC3< energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 w}bEufU+2 if STOP macro/exit # 条件退出 W3o}.|] if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 U3_yEvZ title resonator mode pass = @pass_number ltr;pc*) plot/l xrad=.75 :d%
-,v endif LKqog%,c macro/end 3|83Jnh Zm;
+Ku> ###初始化变量 9$P l'>5 pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # :|m~<'g field_radius = 1.6 #调整场半径 B yy-Cc ~U7\ LBF c##建立初始单位和高斯场分布 d'AviW> array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 #H|j-RM2 units/field 1 field_radius # 定义单位 :WfB!4%! wavelength/set 1 10. # 定义波长 UwL"%0u gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 LHHDt<+B E?m#S c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 Cj4b]*Q, gain/eigenvalue/set 1 vU$O{|J plot/screen/pause 3 ' ! UF& TEST = 1 i3kI2\bd/ resonator/name conres #设置谐振腔名字 <E}]t,'3 resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 Y^jnlS)h TEST = 0 DO- K pass_number = 0 #往返次数初始化为0 (y+5d00 clear 1 0 #光束初始化为0 /<?X-IDz.{ noise 1 1 #从噪声开始 H`6Jq?\ resonator/run 30 #宏运行30次 8F\Msx title ex 11: energy per step #设置图形的标题 (fGJP*YO plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 ^$Eiz. plot/udata max=0 #设置横坐标范围 PM@s}( _@~kYz ###绘制汇聚场分布 [;CqvD<S title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 PcSoG\-G< plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 f\F_?s)_y plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 ik:)-GV;s obs 1 .3 Q!+{MsZ
title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 a4a[pX,5 plot/watch ex11a_3.plt pXT$Y8M plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 xZ'`_x9l g2 {?EP c##应用透镜并传播到远场 HH~
du lens/sph 1 100 (+Kof prop 100 ^a#&wW title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式
jQ\
MB plot/watch ex11a_4.plt ]BQWA plot/liso 1 ns=64 ^1Zq0 /glnJ3 c###生成环围功率表 E5[]eg~w%{ encircled/calculate/energy 1 b5 C}K encircled/udata 1 uuK]<h* title ex 11: encircled energy zm3MOH^a plot/watch ex11a_5.plt # *sIG& plot/udata 1 min=0. max=1. # Oi%~8J> end q(PT'z v^18o$=K", 图1.刮刀镜镜前会聚横模 }Keon.N? !e\R;bYM 图2.单程能量损失图 vb ^!( 图3 bb:|1D X$h~d8@r 图4.刮刀镜镜后会聚横模 wZ3vF)2s J!fc)h 图5.准直谐振腔的远场分布 6k=Wt7C }L7F
g%, 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 ,N|R/Vk$+E
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