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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: DUPmq!A _6/Qp`s
(11.1) OMxxI 6h 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。 bF7`] 83 wISzT^RS
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%。 6<Be#Y]b :!hk~#yvJ9 GLAD的计算与该理论相符甚好。 '&{(:,!B # m_\1&g
;9Hz{ej 参考文献 .1%i`+uZ cG5$lB A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). n_ OUWvs 2O^32TdS 9`E-dr9 C 谐振腔参数 $&NbLjeS ---------------------------------------- hXBqz9 等效菲涅尔数 0.5 {bxhH)a' 放大倍率 2 H.f9d.<W% 腔长 90cm q
w"e0q% ) 孔径1半径 0.3cm 6l=M;B7:i 孔径2半径 0.6cm OHQ3+WJ ----------------------------------------- -1#e^9Ve\ X ^9t ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 kv[OW"8t ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 EsS!07fAM: ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 xDNw/' ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 1.xw'i variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 x%ZiE5# variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 mfUKHX5 >E{#HPpBi ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 7=AO^:=bx macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 RNsJ!or pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 5,g$|,Shv clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 30e(4@!4vW mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 >2*6qx>V prop 90 # 向后传播90cm '[0
3L9 mirror rad=360. # 凹面镜 (d1V1t2r6 clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 p3i
qW,[@ prop 90 # 向前传播90cm (}~ 1{C@ variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy `,<>){c| write/screen/on # 写屏 ,2Sv1v$ udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 g=)U_DPRi gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # )GQD*b gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 hnlU,p&y3 energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 mOgx&ns;j if STOP macro/exit # 条件退出 !NQf< ch if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 _AA`R`p; title resonator mode pass = @pass_number '&&~IB4ud plot/l xrad=.75 ZhxfI?i)l endif a .B\=3xn macro/end #nt<j2}m ZzwZ,( ###初始化变量 \L&qfMjW"Z pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # ,5%aP% field_radius = 1.6 #调整场半径 U*c{:K-C =t <:zLe c##建立初始单位和高斯场分布 ]&; G\9$y array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 !dYX2!lvT units/field 1 field_radius # 定义单位 ]*t*/j;N wavelength/set 1 10. # 定义波长 u:p:*u_^I gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 kY0g}o'< as\)S?0`. c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 C[HE4xF6 gain/eigenvalue/set 1 H znI R plot/screen/pause 3 _r^G%Mvy| TEST = 1 u/K)y:ZZ resonator/name conres #设置谐振腔名字 SvCK;$: resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 ,L8I7O}A; TEST = 0 cPa 0n4 pass_number = 0 #往返次数初始化为0 vs)HbQ clear 1 0 #光束初始化为0 g@N=N noise 1 1 #从噪声开始 3w6J V+? resonator/run 30 #宏运行30次 4%Z\G@0<' title ex 11: energy per step #设置图形的标题 I NFzX plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 UOOR0$4 plot/udata max=0 #设置横坐标范围 p>w~T#17
vf/$`IJ ###绘制汇聚场分布 h1D~AgZOVj title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 ,T1XX2?: plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 Z"PDOwj5 plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 #RZJ1uL obs 1 .3 9#.NPfMF title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 [ a65VR~J plot/watch ex11a_3.plt !SD [6Z.R plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 S|Ij q3 %`<`z yf c##应用透镜并传播到远场 GurE7J^= lens/sph 1 100 U3dR[* prop 100 y("0Xve title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 xX=IMM3 plot/watch ex11a_4.plt
xaq=?3QOH plot/liso 1 ns=64 jd*%.FDi{ n!EH>'T c###生成环围功率表 5)o-]S> encircled/calculate/energy 1 LMhY"/hAXa encircled/udata 1 1V?Sj title ex 11: encircled energy emDvy2uA# plot/watch ex11a_5.plt # PY3Vu]zD plot/udata 1 min=0. max=1. # O7#}8-@}<u end $dWl A<u sou$qKoG01 图1.刮刀镜镜前会聚横模 * y"GgI OYRR'X.E 图2.单程能量损失图 C">=2OO 图3 /VjbyRwV ![."xHVeL 图4.刮刀镜镜后会聚横模 FlA$ G3 5/eS1NJ@ 图5.准直谐振腔的远场分布 +#*z"a` {Z{NH:^ 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 H?r;S 5)c
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