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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: I~25}(IDZ" E*83N@i
(11.1) 9C| -|mo 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。 _q`f5*Z[ #<yKG \X? 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%。 $#FA/+<&$ *zWf8X GLAD的计算与该理论相符甚好。 7QHrb'c :@J.!dokF
3.@ir"vy 参考文献 5>&C.+A 9 L%I8no-Q A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 'V}4_3#q 1p(9hVA lA,*]Mr~ C 谐振腔参数 #A^(1 ---------------------------------------- @O)1Hnm 等效菲涅尔数 0.5 :jGgX>GG 放大倍率 2 $i$Z+-W4' 腔长 90cm |/;X-+f8 孔径1半径 0.3cm DaqpveKa 孔径2半径 0.6cm y-o54e$4Cq ----------------------------------------- VP:9&?>G
-\M;bQV[C ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 r8Z}
mvLM ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 6Wc.iomx8 ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 ?$%2\"wX~7 ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 B{ cb'\C variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 Hw~?%g:<S variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 >{k0N@_ !p(N
DQm ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 rF=\H3`p3 macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 MO_;8v~0 pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 S0tPnwco[~ clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 nfS.0\z mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 SHN'$f0Mb prop 90 # 向后传播90cm ;%PI mirror rad=360. # 凹面镜 Z1oUAzpj4 clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 <@+{EK'`q prop 90 # 向前传播90cm </|m^$v variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy jU=n\o=? write/screen/on # 写屏 r*t\F&D udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 Y$ '6p."= gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # %Su, gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 %#@5(_' energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 <>fT_ if STOP macro/exit # 条件退出 ~A-D>.ZH if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 zl!Y(o!@ title resonator mode pass = @pass_number kTm>`.kKJ= plot/l xrad=.75 a
VIh|v endif '%[r 9w macro/end u51Lp VU\{<j{ ###初始化变量 Ll0"<G2t pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # swG!O}29OX field_radius = 1.6 #调整场半径 'klYGp #>O>=#Q c##建立初始单位和高斯场分布 i3o;G"IcD array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 vXeI)vFK units/field 1 field_radius # 定义单位 +cC$4t0$^A wavelength/set 1 10. # 定义波长 9M1 UkS$`@ gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 ,2lH*=m; obSLy
Ed c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 nx@h gain/eigenvalue/set 1 qBqh>Wo plot/screen/pause 3 3}2a3) TEST = 1 ')1p resonator/name conres #设置谐振腔名字 ]%I|C++0 resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 Ys@G0}\3G TEST = 0 x4;ndck%U pass_number = 0 #往返次数初始化为0 UGK,+FN clear 1 0 #光束初始化为0 E{}Vi>@V? noise 1 1 #从噪声开始 {Zrf>ST resonator/run 30 #宏运行30次 .?*TU~S title ex 11: energy per step #设置图形的标题 R![4|FR plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 )G@/E^ySM plot/udata max=0 #设置横坐标范围 MUvgmJsN w4j,t ###绘制汇聚场分布 P2sM3C title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 dn:/8~B"X plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 {}N=pL8MS plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 <,I]=+A obs 1 .3 T {zz3@2? title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 b0
y*} plot/watch ex11a_3.plt
A!^gF~ 5 plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 s.XLC43Rs @]X5g8h c##应用透镜并传播到远场 +~eybm; lens/sph 1 100 29r (Y prop 100 (5Sv$Xt title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 q,*([yX plot/watch ex11a_4.plt o1)8?h plot/liso 1 ns=64 AIw< 5lW y(*#0fJrTV c###生成环围功率表 "D?:8!\! encircled/calculate/energy 1 K#4Toc#=V encircled/udata 1 d2(3 , title ex 11: encircled energy 6tv-PgZ plot/watch ex11a_5.plt # Wd]MwDcO plot/udata 1 min=0. max=1. # fE,Io3 end <K
GYwLk KIYs[0*k 图1.刮刀镜镜前会聚横模 I#9q^,,F iBaz1pDc 图2.单程能量损失图 QV9z81[ 图3 CCU<t
Q ^Bu55q 图4.刮刀镜镜后会聚横模 &AhkP=Yw Tb<}GcwJ 图5.准直谐振腔的远场分布 %3mh'Z -[f B):hm 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 vw[i.af
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