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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: o|`[X '  
    yUnNf 2i  
         (11.1)
    i&mcM_g32  
    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。 $ /`X7a{  
    !aQb Kp  
    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%。 Z<D8{&AjS  
    h'lqj0  
    GLAD的计算与该理论相符甚好。 #mKF)W  
    7<GC{/^T  
    *!oV?N[eA'  
    参考文献 W_.WMbT  
    UOIB}ut V  
    A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ;P *`v  
    (yrN-M4~t  
    Ls<^z@I  
    C 谐振腔参数 {ooztC   
    ---------------------------------------- B@w/wH  
    等效菲涅尔数      0.5 6}l[%8  
    放大倍率          2 !,lk>j.V  
    腔长              90cm HTz5LAe~b7  
    孔径1半径       0.3cm `6y=ky.,  
    孔径2半径      0.6cm dJv2tVm&'  
    ----------------------------------------- ~Uw;6VXV1  
    5(5:5q.A/D  
    ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 3c%_RI.  
    ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 36e  
    ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 Gr-~&pm  
    ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 )Fgu'  
    variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 <*Nd%Ca  
    variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 w**~k]In  
    | |"W=E  
    ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 +Tt.5>N  
    macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 HmiG%1+{A  
    pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 tm&,u*6$W?  
    clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 .8wf {y  
    mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 qCkC 2Fy(  
    prop 90                              # 向后传播90cm }7*|s+F(f  
    mirror rad=360.                        # 凹面镜 /q,vQ[ R/  
    clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 @r&*Qsf|   
    prop 90 # 向前传播90cm &%]v0QK  
    variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy [*C%u_h  
    write/screen/on  # 写屏 5Q;Q  
    udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 c=,HLHpFO(  
    gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # *8r^!(Kj  
    gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 x(n|zp ("  
    energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 % n RgHN>  
    if STOP macro/exit  # 条件退出   cO$xT;kK  
    if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 dbJ3E)rF  
    title resonator mode pass = @pass_number   A+|bJ>q  
    plot/l xrad=.75   QLH!>9Ch  
    endif e"y-A&|  
    macro/end ,wf:Fr  
    /W GD7\G'8  
    ###初始化变量 }.a{;{y  
    pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # L{&>,ww  
    field_radius = 1.6  #调整场半径 S B~opN  
    C$p012D1  
    c##建立初始单位和高斯场分布 :i4AkBNK  
    array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 5vFM0  
    units/field 1 field_radius  # 定义单位 inY_cn?  
    wavelength/set 1 10.  # 定义波长 *I!R0;HT  
    gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 #+QJ5VI :  
    iX o(  
    c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 Iprt ZqiL  
    gain/eigenvalue/set 1   hraR:l D  
    plot/screen/pause 3 #.rkvoB0N  
    TEST = 1   wz1nV}  
    resonator/name conres  #设置谐振腔名字 0BNH~,0u  
    resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 x <a}*8"  
    TEST = 0   Td ade+  
    pass_number = 0  #往返次数初始化为0 w$IUm_~waa  
    clear 1 0                                  #光束初始化为0 =;+gge!?bB  
    noise 1 1                                 #从噪声开始 XD?Lu _.  
    resonator/run 30                         #宏运行30次  V~VUl)  
    title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 _CPj] m{  
    plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 gg.]\#3g  
    plot/udata max=0   #设置横坐标范围 @ <3E `j'p  
    L pq)TE#  
    ###绘制汇聚场分布 dG7d}0Ou'  
    title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ,ss"s3  
    plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 5kGQf  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           %%|pJ%}Q>  
    obs 1 .3                           =@ acg0  
    title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 +.&P$`;TZj  
    plot/watch ex11a_3.plt             rrR"2WuGO  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         >;XtJJS  
    3$xpZm60  
    c##应用透镜并传播到远场 |fywqQFq  
    lens/sph 1 100                   0r_~LN^|[  
    prop 100                         i6P}MtC1  
    title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 c&1_lI,tH  
    plot/watch ex11a_4.plt             BdMd\1eMw  
    plot/liso 1 ns=64                 ysZ(*K n(?  
    $ K+| bb  
    c###生成环围功率 W**[:n+  
    encircled/calculate/energy 1       i3mw.`7  
    encircled/udata 1                 c]Gs{V]\  
    title ex 11: encircled energy       T*mR9 8i  
    plot/watch ex11a_5.plt # |$6Ten[B#  
    plot/udata 1 min=0. max=1. # Xq )7Im}?  
    end _h4]gZ  
    [<5/s$,i  
    图1.刮刀镜镜前会聚横模 .71ZeLv*  
    k-a1^K3  
    图2.单程能量损失图
    G62;p#  
    图3 rHjDf[5+  
    Op8Gj  `  
    图4.刮刀镜镜后会聚横模 6eUGE4NF(  
    p2Gd6v.t  
    图5.准直谐振腔的远场分布 ?mM:oQH+>  
    O'B3sy  
    图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
    EcX7wrl9x  
    QQ:2987619807
     
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