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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: %9o+zg? RJ iCTQ]H3
(11.1) :[sOKV 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。 =-~;OH/ aI(>]sWJ 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%。 e7xj_QH ni6r{eSQ GLAD的计算与该理论相符甚好。 rGlRAn#?, t)N;'v &
k=/eM$": 参考文献 4DLq}v K=6UK%y
A A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). VXm[- !gH9 ay dB;3.<S= C 谐振腔参数 uLN[*D ---------------------------------------- hVP
IHQt 等效菲涅尔数 0.5 #tjmWGo, 放大倍率 2
u1cu]Sj0 腔长 90cm E=u/tpj
孔径1半径 0.3cm TfRGA(+# 孔径2半径 0.6cm Yv)aAWEa ----------------------------------------- H"CUZ *8)2iv4[ ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 4/*H.Fl ## 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'c%d[:H, ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 {8@\Ij ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 G>
\Tbx variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 )%Ru#}1X6 variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 x*}bo))hb ?a.+j8pbGg ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 |}[nH> macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 EO)%UrWnC pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 "Xn%at4 clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 %f&< wC mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 (~s|=Hxq|- prop 90 # 向后传播90cm $h28(K% mirror rad=360. # 凹面镜 5j^NV&/_ clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 2~c~{ jl\ prop 90 # 向前传播90cm O~@fXMthh variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy
k0H#:c} write/screen/on # 写屏 c
~Fdx udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 -<N&0F4|* gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # o a<q / gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 8#LJ* o energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 j@1)K3Hga if STOP macro/exit # 条件退出 }
/:\U
p if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 KhaYr)&~ title resonator mode pass = @pass_number .q;ED`G plot/l xrad=.75 ^O6*e]C$ endif AQ{zx1^2>K macro/end xxa} YIe8 qv+R:YYOq ###初始化变量 .mxTfP=9 pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # F#V q#|_)> field_radius = 1.6 #调整场半径 Cg!^S(U4 Bw<rp- c##建立初始单位和高斯场分布 Qv#]81i(1 array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 >SCGK_Cr2 units/field 1 field_radius # 定义单位 &ak6zM wavelength/set 1 10. # 定义波长 S>_27r{ gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 Jb(Y,LO^ B|o%_:]+E c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 UG[e//m gain/eigenvalue/set 1 or?%-) plot/screen/pause 3 BWUq%o,@g TEST = 1 JlZ0n; resonator/name conres #设置谐振腔名字 <{ru|-9 resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 F^kwdS TEST = 0 8 i0 pass_number = 0 #往返次数初始化为0 (f1M'w/OD clear 1 0 #光束初始化为0 U/w. M_S noise 1 1 #从噪声开始 \2X$C#8E resonator/run 30 #宏运行30次 H\G{3.T.9 title ex 11: energy per step #设置图形的标题 83iCL; GS= plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 *l>0t]5YH plot/udata max=0 #设置横坐标范围 Z(Q2Ue;}& JW+*d`8Z[ ###绘制汇聚场分布 _ PWj(}); title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 faJM^ u plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 {aj/HFLNY plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 z&+
zl6 obs 1 .3 .y4&rF$n title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 s#-eN)1R plot/watch ex11a_3.plt 8X7{vN_3K plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 Hi,t@!! d'HOpJE c##应用透镜并传播到远场 (Mt5 P lens/sph 1 100 ps1@d[n prop 100 ,4@|1z{bfm title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 N:BL=}V plot/watch ex11a_4.plt
,=%nw]: plot/liso 1 ns=64 6Wf^0ok e%6{ME
3 c###生成环围功率表 :nGMtF encircled/calculate/energy 1 :jem~6i encircled/udata 1 RA1yr+) title ex 11: encircled energy >-cfZ9 {! plot/watch ex11a_5.plt # 4tc:. plot/udata 1 min=0. max=1. # 1~5trsB+5 end >SI<rR[~% B5=($?5^6% 图1.刮刀镜镜前会聚横模 \7 a4uc <+]f`c*Z 图2.单程能量损失图 !,&yyx. 图3 JdNF-64ky FLr;`3 图4.刮刀镜镜后会聚横模 %5B%KCCN hU {-a` 图5.准直谐振腔的远场分布 8 %Sb+w07 >)4YP*qIPb 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 ]qktj=p
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