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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: Ey 4GyAl F~&bgl[YZ
(11.1) v=@Z,- 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。 cO_En`F bT0CQ_g21 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%。 ;CFI*Wfp td%EbxJK]` GLAD的计算与该理论相符甚好。 #6@7XC s [@II]
z[[|'02{ 参考文献 w
{6kU
S9U`-\L0 A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). j<e`8ex? v2/@Pu!kg qfx= C 谐振腔参数 l3rr2t ---------------------------------------- <mi*AY 等效菲涅尔数 0.5 vm
1vX; 放大倍率 2 6f{Kj) 腔长 90cm x^xlH!Sc 孔径1半径 0.3cm %h(J+_"L6 孔径2半径 0.6cm p^MV<}kk ----------------------------------------- L>Y%$|4 !S$LRm\' ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 Jvgx+{Xu ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 aF]4%E ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 .\".}4qQ ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 *FmY4w variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 ?45bvkCT variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 H0LEK(K ,l1A]Wx ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 }f?$QSF macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 zU}Ru&T9 pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 |@!4BA clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 Lzm9Kh; mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 Mj2`p#5wKh prop 90 # 向后传播90cm $oDc mirror rad=360. # 凹面镜 Hyh$-iCa clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 XOe)tz
L prop 90 # 向前传播90cm Nb(c;|nV variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy o'+p,_y9Y@ write/screen/on # 写屏 ga%gu9 udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 iGlg@ gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP #
= ss(~[ gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 z10J8Ms' energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 DP_ ]\V<sT if STOP macro/exit # 条件退出 :qy< G!o if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 Kg4\:A7Sa. title resonator mode pass = @pass_number /Ps/m! plot/l xrad=.75 -Ri/I4Xj endif g3B%}!| macro/end RrA9@95+ w#0/&\b= ###初始化变量 |Y"nZK, pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # L6<.>\^Z" field_radius = 1.6 #调整场半径 8~*
|muN.e "Tt5cqUQoY c##建立初始单位和高斯场分布 t}6QU array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 &|MdBJ units/field 1 field_radius # 定义单位 OYW:I1K<5 wavelength/set 1 10. # 定义波长 pUF$Nq>og gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 @ @uKOFA? q#D-}R_RN c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 |2AMj0V~ gain/eigenvalue/set 1 _?~EWT plot/screen/pause 3 ^`iqa-1 TEST = 1 &lM=>? resonator/name conres #设置谐振腔名字 kZ5;Fe\* resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 9 n0?0mk TEST = 0 8/gA]I
6=# pass_number = 0 #往返次数初始化为0 7C / ^Gw clear 1 0 #光束初始化为0 b,h@.s noise 1 1 #从噪声开始 t9l]ie{"o. resonator/run 30 #宏运行30次 =Vie0TV&h title ex 11: energy per step #设置图形的标题 6K Cv plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 -qyhg-k6 plot/udata max=0 #设置横坐标范围 /dI8o 7!sR%h5p ###绘制汇聚场分布 u0;k_6N title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 \gCh'3 plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 d#(ffPlq plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 KwAc Ga}J obs 1 .3 t4d^DZDh! title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 F%< ZEVm plot/watch ex11a_3.plt .RW&=1D6 plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 n?(sn N++ ;}j c##应用透镜并传播到远场 R,8 W7 3 lens/sph 1 100 @b&_xT prop 100 )Szn, title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 S\M+*:7 plot/watch ex11a_4.plt -y|*x-iZ plot/liso 1 ns=64 &v)/mc7D .+)
AeGh c###生成环围功率表 zFi)R }Ot encircled/calculate/energy 1 w!_6* encircled/udata 1 imc1rY!~' title ex 11: encircled energy \ gO!6 plot/watch ex11a_5.plt # DFMf"_p plot/udata 1 min=0. max=1. # =Jax T90x end V7<w9MM NG5k9pJ 图1.刮刀镜镜前会聚横模 ~F"w w,*#z 图2.单程能量损失图 f4;V7DJ 图3 Vd;NT$S$ a)S{9q}%
图4.刮刀镜镜后会聚横模 +[Izz~_p ~K@p`CRbV 图5.准直谐振腔的远场分布 K-b`KcX 7Y.mp9, 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 'YB{W8bR
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