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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: =}N&c4I[j m1@ste;$W
(11.1) Z;kRQ 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。 X|+ o4R? n<
UuVu 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%。 Wbo{v r[2+ 8A/;a{ GLAD的计算与该理论相符甚好。 <p"[jC2zF; n1OxT"tD
;,T3C:S? 参考文献 tins.D /BB(riG A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). E$5)]<p! < N
]/N}b ?E1<>4S8 C 谐振腔参数 M@$}Og ---------------------------------------- zjVBMqdD 等效菲涅尔数 0.5 oBZ\mk L 放大倍率 2 C^ngdba\ 腔长 90cm j8p</gd 孔径1半径 0.3cm <a/TDW 孔径2半径 0.6cm U ObI&*2 ----------------------------------------- #/fh_S'Z 6*`KC)a ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ~B!O
X ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 d-e6hI4b ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 *?|LE
C ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 EBjSK/ variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 $4K(AEt[ variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 >B)&mC$$S o&]b\dV ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 [RtTi<F^ macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 6&8 ([J pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 l ;"v&? clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 [?rK9I& mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 ML6Y_|6
| prop 90 # 向后传播90cm I9S=VFhZ` mirror rad=360. # 凹面镜 P%?|V_m clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 ^%(HZ'$wC prop 90 # 向前传播90cm p<b//^ variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy gO>XNXN{ write/screen/on # 写屏 +/u)/ey udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 N ] KS\ gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # \Fd6Q_ gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 IXE`MLc energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化
4to)ff if STOP macro/exit # 条件退出 :
utY4 if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 ;pk4Voo$ title resonator mode pass = @pass_number uSnG= tB plot/l xrad=.75 Y+il>.Z endif ><<(6 macro/end ,;3#}OGg y|r+< ###初始化变量 4n55{?Z pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # i?+ZrAx> field_radius = 1.6 #调整场半径 `SDpOqfIrP 1'.SHY| c##建立初始单位和高斯场分布 0,~f"Dyqy array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 9a\H+Y~ units/field 1 field_radius # 定义单位 XO[S(q wavelength/set 1 10. # 定义波长 |'mwr! gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 )`,||sQ BE,XiH; c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 &(M][Uo{|' gain/eigenvalue/set 1 [bE-Uu7q5P plot/screen/pause 3 |. w'Z7(s TEST = 1 @VdkmqXz resonator/name conres #设置谐振腔名字 9o)sSaTx= resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 zK Rt\;PW TEST = 0 n7Em
t$Hi> pass_number = 0 #往返次数初始化为0 G$#Q:]N clear 1 0 #光束初始化为0 @bPR"j5D noise 1 1 #从噪声开始 ;/ wl.'GA resonator/run 30 #宏运行30次 %S$P<nKN5 title ex 11: energy per step #设置图形的标题 #vwK6'z plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 54[#&T$S plot/udata max=0 #设置横坐标范围 a1^CpeG~ 9jwcO)p^ ###绘制汇聚场分布 c@SNbY4}% title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 zN3[W`q+m plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 eBlWwUy*6f plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 dO?zLc0f obs 1 .3 Q{+*F8%8V< title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 rV{:'"=y- plot/watch ex11a_3.plt Whoqs_Mm{ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 kSW=DE|#} G909R> c##应用透镜并传播到远场 r4YiXss lens/sph 1 100 " V[=U13 prop 100 BZJ\tPSR title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ko-3`hX` plot/watch ex11a_4.plt /,C;fT<R plot/liso 1 ns=64 h#hx(5"6 ;2#9q9( c###生成环围功率表 _ MsO2A encircled/calculate/energy 1 Bb[WtT}= encircled/udata 1 {^J/S}L] title ex 11: encircled energy [zC1LTXe plot/watch ex11a_5.plt # q?R^~r plot/udata 1 min=0. max=1. # x3>ZO.Q end $Cgl$A [Sr^CYP( 图1.刮刀镜镜前会聚横模 bk(q8xR` t4;eabZK 图2.单程能量损失图 rt rPRR\:" 图3 h+gaKh=k+ y ;/T.W9! 图4.刮刀镜镜后会聚横模 f-.dL }4uHT.) 图5.准直谐振腔的远场分布 C33BP}c] hqXp>.W 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 Ie<H4G5Vh
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