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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: 3D2\#6yo  
    ZcQ@%XY3~  
         (11.1)
    #a$k3C  
    其中,a是孔径半径,L为腔长,λ为波长,M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm,a=0.3cm,M=2,λ=10μ。带入后计算得:Nc=2,Neq=0.75。 'zUWO_(  
    =Z(_lLNmh  
    激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 F<YXkG4 pO  
    F\Z|JCA  
    GLAD的计算与该理论相符甚好。 A,u}p rwH  
    g> <*qd?t  
    @OB7TI_/   
    参考文献 5Z<y||=  
    9&O7F}VP2  
    A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). wG-lR,glb  
    0Mo?9??  
    Zr#\>h'c  
    C 谐振腔参数 qX%oLa  
    ---------------------------------------- ^C|N  
    等效菲涅尔数      0.5 zHg1K,t:  
    放大倍率          2 m\DI6O"u'  
    腔长              90cm Mr}K-C?ge  
    孔径1半径       0.3cm 5 A2u|UU  
    孔径2半径      0.6cm "<Q,|Md  
    ----------------------------------------- H[e=^JuD  
    ^77Q4"{W  
    ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 NGs@z^&V  
    ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 aS3Fvk0R{h  
    ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 >s;>"]  
    ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ZR*Dl.GWY  
    variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ej;\a:JL  
    variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 -"} mmTa*<  
    MRb6O!$`C  
    ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 C?h}n4\B^?  
    macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 Pe`eF(J  
    pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 R\MFh!6sn  
    clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ')82a49eA  
    mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 H\^zp5/  
    prop 90                              # 向后传播90cm L Rn)  
    mirror rad=360.                        # 凹面镜 6%\&m|S  
    clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 VQ(l=k:}2  
    prop 90 # 向前传播90cm 1R"?X'w  
    variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy U^~jB= =]  
    write/screen/on  # 写屏 6xT" j)h  
    udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 nN*:"F/^  
    gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ~}@cSv'(1  
    gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 4.&hV?Kxz  
    energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 k%TjRf{p  
    if STOP macro/exit  # 条件退出   8Ben}j)H  
    if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 d>-k-X-[  
    title resonator mode pass = @pass_number   [R%Pf/[Fr  
    plot/l xrad=.75   ZmKxs^5S  
    endif ZGgM- O1  
    macro/end 3j} @}2D  
    gQ;1SY!  
    ###初始化变量 `F,*NESv  
    pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # S @tpd'  
    field_radius = 1.6  #调整场半径 wxW\L!@  
    }\oy%]_mY  
    c##建立初始单位和高斯场分布 %]\IC(q  
    array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ;cfmMt!QWJ  
    units/field 1 field_radius  # 定义单位 }Q#3\z5  
    wavelength/set 1 10.  # 定义波长 h$U(1B  
    gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 3?Tk[m1b  
    ?_BK(kL_  
    c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 Jd-u ?  
    gain/eigenvalue/set 1    X0&[cyP!  
    plot/screen/pause 3 P;DGs]PF  
    TEST = 1    WgayH  
    resonator/name conres  #设置谐振腔名字 3{FUFx  
    resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 :J~sz)n4  
    TEST = 0   >[&Zs3>  
    pass_number = 0  #往返次数初始化为0 `44 }kkBT  
    clear 1 0                                  #光束初始化为0 ])D39  
    noise 1 1                                 #从噪声开始 k]] e8>  
    resonator/run 30                         #宏运行30次 TZ>_N;jTZ  
    title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 TBr@F|RXiO  
    plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 aPH6R<G  
    plot/udata max=0   #设置横坐标范围 sUTfY|<7|  
    # *)X+*  
    ###绘制汇聚场分布 xp;CYr"1}  
    title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 P8\bi"iiN  
    plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 vC|V8ea  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ZMn~QU_5  
    obs 1 .3                           s!eB8lkcT  
    title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 @yxF/eeEy+  
    plot/watch ex11a_3.plt             0.kQqy~5  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         JR^#NefJ  
    kD{qW=Lpn  
    c##应用透镜并传播到远场 #}|g8gh  
    lens/sph 1 100                   uX8yS|= *  
    prop 100                         aA3KJa  
    title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 EN/e`S$)  
    plot/watch ex11a_4.plt             MFqM 6_  
    plot/liso 1 ns=64                 ~uRL+<.c  
    45H(.}&f  
    c###生成环围功率 k%2Rv4)hU  
    encircled/calculate/energy 1       = k7}[!T  
    encircled/udata 1                 EI!e0 V1!  
    title ex 11: encircled energy       ai@hQJ*  
    plot/watch ex11a_5.plt # 'pQ\BH  
    plot/udata 1 min=0. max=1. # 6>R|B?I%  
    end d^W1;0  
    o{I]c#W  
    图1.刮刀镜镜前会聚横模 H%^j yGS  
    `S+B-I0  
    图2.单程能量损失图
    .Mz'h 9@  
    图3 wr{ [4$O  
    +#=l{_Z,ZJ  
    图4.刮刀镜镜后会聚横模 dRu|*s  
    %FSY}65  
    图5.准直谐振腔的远场分布 rUOl+p_47  
    "o6a{KY(  
    图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
    DF`?D +  
    QQ:2987619807
     
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