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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: '(5GR I<  
    1Z}5ykM3  
         (11.1)
    +]%S}<R  
    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。 *SNdU^!  
    h9Far8}  
    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%。 n)kbQ]  
    ~</FF'Xz  
    GLAD的计算与该理论相符甚好。 N]+6<  
    vUpAW[[  
    M- ^I!C  
    参考文献 ]W5*R07  
    P4[kW}R  
    A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ,0! 2x"Q=  
    `NW/Z/_  
    yNns6  
    C 谐振腔参数 Ks%0!X?3q  
    ---------------------------------------- dTg`z,^F  
    等效菲涅尔数      0.5 % Ln`c.C  
    放大倍率          2 {U=J>#@G  
    腔长              90cm %l7[eZ{Y  
    孔径1半径       0.3cm DC8#b`j  
    孔径2半径      0.6cm [KK |_  
    ----------------------------------------- ?),b902C  
    072C!F  
    ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 #|b*l/t8  
    ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 {fXkbMO|  
    ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 vXDs/,`r  
    ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 <VxA&bb7c  
    variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 hObL=^F  
    variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 KOy{?  
    i|^Q{3?o#  
    ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 6iU&9Z<%  
    macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 #%E`~&[  
    pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ~tp]a]yV  
    clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 K}l3t2uk  
    mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 /whaY4__O\  
    prop 90                              # 向后传播90cm ,sL'T[tuiU  
    mirror rad=360.                        # 凹面镜 ]M5~p^ RB  
    clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 :TQp,CEa  
    prop 90 # 向前传播90cm ;\RV C 7  
    variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy TWRP|i!i  
    write/screen/on  # 写屏 ftYJ 3/WH  
    udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 60+zoL'  
    gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # B(W~]i  
    gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Av.tr&ZNb  
    energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 lCU clD  
    if STOP macro/exit  # 条件退出   3:WqUb\QK  
    if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 f]NLR>$L}  
    title resonator mode pass = @pass_number   N )Z>]&5  
    plot/l xrad=.75   gRY#pRT6d  
    endif v}$Q   
    macro/end $Z G&d  
    At.& $ t  
    ###初始化变量 , /.@([C  
    pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # (K[{X0T  
    field_radius = 1.6  #调整场半径 JqzoF}WH  
    c-$rB_t+  
    c##建立初始单位和高斯场分布 %%No XW  
    array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 V8n { k'  
    units/field 1 field_radius  # 定义单位 u n v:sV#b  
    wavelength/set 1 10.  # 定义波长 CPJ<A,V  
    gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 ..`c# O&  
    <X8Urum  
    c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 >#G%2Vp  
    gain/eigenvalue/set 1   QEJu.o  
    plot/screen/pause 3 i-CJ{l  
    TEST = 1   [7@blU  
    resonator/name conres  #设置谐振腔名字 HJl?@& l/  
    resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 [edF'7La  
    TEST = 0    kORWj<  
    pass_number = 0  #往返次数初始化为0 @8W@I|  
    clear 1 0                                  #光束初始化为0 6Ryc&z5  
    noise 1 1                                 #从噪声开始 ']nIa7  
    resonator/run 30                         #宏运行30次 (@^9oN~}  
    title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 e1Db +QBV  
    plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 a OmG,+o  
    plot/udata max=0   #设置横坐标范围 JT 7WZc)  
    ? $B4'wc5  
    ###绘制汇聚场分布 iWt%Boyi  
    title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 pz^S3fy  
    plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 _A,_RM$Y  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           K&[0`sH!  
    obs 1 .3                           q2%cLbI F  
    title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 5HbHJ.|r  
    plot/watch ex11a_3.plt             Vl^x_gs#_]  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         uc,>VzdB  
    ?T/4 =  
    c##应用透镜并传播到远场 S|=)^$:  
    lens/sph 1 100                   b~^'P   
    prop 100                         n{QyqI  
    title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 mlByE,S2E  
    plot/watch ex11a_4.plt             .F ?ww}2p]  
    plot/liso 1 ns=64                 8#QT[H 4F  
    ':4ny]F  
    c###生成环围功率 2VV>?s  
    encircled/calculate/energy 1       E]#;K-j  
    encircled/udata 1                 ] G["TX,  
    title ex 11: encircled energy       nFni1cCD  
    plot/watch ex11a_5.plt # hrniZ^  
    plot/udata 1 min=0. max=1. # Be{@ L  
    end U 4d7-&U  
    ^y>V-R/N  
    图1.刮刀镜镜前会聚横模 C@-Hm  
    9':Ipf&x  
    图2.单程能量损失图
    7#)k-S!B  
    图3 CAc]SxLh  
    9'( _*KSH  
    图4.刮刀镜镜后会聚横模 rai'x/Ut}+  
    6Jgl"Jw8  
    图5.准直谐振腔的远场分布 n~0wq(8M  
    `*U@d%a  
    图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
    S\Z*7j3;M  
    QQ:2987619807
     
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