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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: D.)$\Caq 6"WR}S0o
(11.1) #{7= 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。 D2|-\vJ> $1oU^VY 激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 =wK3\rG DCX4!,ZF GLAD的计算与该理论相符甚好。 E*IkI))X0 O;
EI&
tp$NT.z 参考文献 1YR;dn H7G*Vg A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). =%Gecj cRz7.9-< {@g3AG% C 谐振腔参数 mB;W9[ ---------------------------------------- =Y|TShKk 等效菲涅尔数 0.5 jEklf0Z 放大倍率 2 rS/Q 腔长 90cm e.G&hJr 孔径1半径 0.3cm ZA>hN3fE' 孔径2半径 0.6cm N-jFA8n ----------------------------------------- !Qrlb>1z- )vOZp& ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ih2H~c>O ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 n?@3R#4D3 ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 B:ddlxT$ ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 J5k\R+\H variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 g]iWD;61 variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 gm8L5c
V )=9\6zXS ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 TWl':} macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 E&
T9R2Y pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 4 *He<2g clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 Rg<y8~|'} mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 Kr=DoQ."d8 prop 90 # 向后传播90cm 7u,56V?X mirror rad=360. # 凹面镜 (rt DT clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 82Nh;5Tr prop 90 # 向前传播90cm f'Wc_L) variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy 56u'XMB? write/screen/on # 写屏 =r+u!~%@'' udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 wED~^[]f gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # W>dS@;E gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 9/D+6hJ]: energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 F0bmGDp@- if STOP macro/exit # 条件退出 z|}Anc[\ if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 P^v`5v title resonator mode pass = @pass_number ?ZdHuuDN~ plot/l xrad=.75 ~Ht[kO endif 6 )0$UW macro/end &k&tkE ma~WJ0LM\ ###初始化变量 -}2q- pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # :CSys62 field_radius = 1.6 #调整场半径 #PoUCRRC >~TLgq* c##建立初始单位和高斯场分布 E~2}rK+#) array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 7R<<}dA] units/field 1 field_radius # 定义单位 4xT(Uj wavelength/set 1 10. # 定义波长 p}R)qz-=5U gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 tAP~ /,2Em> c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 W3{k{~ gain/eigenvalue/set 1 !K'kkn,h plot/screen/pause 3 ,":ADO- TEST = 1 oQ8W0`bZa resonator/name conres #设置谐振腔名字 ~c! XQJ resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 =B*,S#r TEST = 0 e_g7E+6 pass_number = 0 #往返次数初始化为0 bY+Hf\A clear 1 0 #光束初始化为0 W: cOzJ noise 1 1 #从噪声开始 DDN#w<# resonator/run 30 #宏运行30次 LEc%BQx title ex 11: energy per step #设置图形的标题 cc.zC3Hs3 plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 VZb0x)w plot/udata max=0 #设置横坐标范围 xlqRW" d
'4c?vC ###绘制汇聚场分布 *<xEM- title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 P
et0yH plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 /0!6;PC< plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 a5?Rj~h!< obs 1 .3 A"I:cw"KY title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 |6"zIHvtc plot/watch ex11a_3.plt 0#G&8*FMN plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 q,^^c1f ;,JCA#
N c##应用透镜并传播到远场 477jS6 ^e& lens/sph 1 100 I Vq9z prop 100 N02N
w(pi title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 dW,$yH_ plot/watch ex11a_4.plt t{Q9Kv plot/liso 1 ns=64 ;l &mA1+ PZf^r c###生成环围功率表 lk%rE
encircled/calculate/energy 1 F,P,dc encircled/udata 1 $vTU|o>| title ex 11: encircled energy `+\+ plot/watch ex11a_5.plt # B<H5WI plot/udata 1 min=0. max=1. # %S]5wR6;_ end |mc!v*O + 3aAL& 图1.刮刀镜镜前会聚横模 1
BAnf9
Sl 图2.单程能量损失图 j Bl I^ 图3 "So+ A>xFNem 图4.刮刀镜镜后会聚横模 {E@Vh
iU~oPp[e 图5.准直谐振腔的远场分布 J5mMx)t@ x!tCK47Yq 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 lmp0Ye|
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