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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: $ajw]2kx  
    W3UK[_qK  
         (11.1)
    -Kg@Sj/U}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。 I#eIm3Y?  
    gZM{]GQ  
    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(9Ta'ywZ  
    d\;M F  
    GLAD的计算与该理论相符甚好。 rShi"Yw  
    ("/*k  
    !P@u4FCs  
    参考文献 vzi=[A  
    :^%s oEi  
    A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ?P`wLS^;  
    ~ $r^Ur!E\  
    pE `Q4:<A  
    C 谐振腔参数 EoU}@MjM~  
    ---------------------------------------- P05_\ t  
    等效菲涅尔数      0.5 |D]jdd@!a2  
    放大倍率          2 Jr17pu(t  
    腔长              90cm DP^{T/G  
    孔径1半径       0.3cm { w!}:8p  
    孔径2半径      0.6cm ^Jnp\o>  
    ----------------------------------------- uzp !Y&C  
    7/Lbs  
    ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 )Xd=EWGUS  
    ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 ls*^ 3^O  
    ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 XQj`KUO@  
    ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 nt;A7pI`  
    variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 /SMp`Q88  
    variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 2gt08\  
    g-^CuXic  
    ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 Yf{s0Z  
    macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 wCmwH=O  
    pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 8(3vNuyP  
    clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 \XRViG,|5  
    mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 rcI(6P<*  
    prop 90                              # 向后传播90cm &OI=r vDmo  
    mirror rad=360.                        # 凹面镜 Tr@`ozp8  
    clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 Mqc[IAcd]  
    prop 90 # 向前传播90cm @.0jC=!l  
    variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy uaU!V4-  
    write/screen/on  # 写屏 $%1[<}<  
    udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 6bb=;  
    gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # 8 6L&u:o:  
    gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 0eQ5LG?)  
    energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 uN$X3Ls_  
    if STOP macro/exit  # 条件退出   mnil1*-c0  
    if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 3N]pN<3@  
    title resonator mode pass = @pass_number   t4gD*j6J3  
    plot/l xrad=.75   Q 5@~0  
    endif "r"Y9KODm  
    macro/end hJd#Gc~*M  
    1Eg}qU,:  
    ###初始化变量 U Ciq'^,  
    pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # -q+Fj;El  
    field_radius = 1.6  #调整场半径 c&0IJ7fZG  
    5lU`o  
    c##建立初始单位和高斯场分布 6eS#L21*  
    array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 'kh%^_FH7  
    units/field 1 field_radius  # 定义单位 r`S]`&#}(  
    wavelength/set 1 10.  # 定义波长 ~(%G; fZ?x  
    gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 mDM]RAub)  
    e9%6+ 9Y  
    c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 tS!~> X  
    gain/eigenvalue/set 1   ,/d-o;W  
    plot/screen/pause 3 -TD6s:'  
    TEST = 1   -9aht}Z  
    resonator/name conres  #设置谐振腔名字 `E|IMUB~  
    resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 MnX2sX|  
    TEST = 0   B]Zsn`n  
    pass_number = 0  #往返次数初始化为0 @EZXPU  
    clear 1 0                                  #光束初始化为0 x(t} H8q  
    noise 1 1                                 #从噪声开始 x65e,'  
    resonator/run 30                         #宏运行30次 VWMCbg>R  
    title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Vm6^'1CY  
    plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 B' :ZX-Q)  
    plot/udata max=0   #设置横坐标范围 M.IV{gj  
    (> 8fcQUBb  
    ###绘制汇聚场分布 -Z;:_"&9  
    title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 W:) M}}&H  
    plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 Ko%rB+d  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           +pF z&)?  
    obs 1 .3                           r} ,|kb  
    title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 D:F!;n9  
    plot/watch ex11a_3.plt             3[e@mcO  
    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         d->b9  
    #Kh`ATme  
    c##应用透镜并传播到远场 db4&?55Q  
    lens/sph 1 100                   +'KM~c?]  
    prop 100                         ~z aV.3#  
    title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ]3I_H+hU  
    plot/watch ex11a_4.plt             de`6%%|  
    plot/liso 1 ns=64                 QWxQD'L'  
    6Edqg   
    c###生成环围功率 >)5vsqGZaK  
    encircled/calculate/energy 1       4o=G) KO{  
    encircled/udata 1                 m# SZI}  
    title ex 11: encircled energy       ##n\9ipD  
    plot/watch ex11a_5.plt # 3{_+dE"9  
    plot/udata 1 min=0. max=1. # ILVbbC`D  
    end ZU@V]+ww  
    !l\pwfXP&%  
    图1.刮刀镜镜前会聚横模 P`oR-D  
    .K93VTzy  
    图2.单程能量损失图
    jxoEOEA  
    图3 tou^p-)GQ|  
    utTek5/  
    图4.刮刀镜镜后会聚横模 '+eP%Y[W%  
    %kUJ:lg;d  
    图5.准直谐振腔的远场分布 pE`( kD  
    {otvJ |'N  
    图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
    MUo?ajbqOd  
    QQ:2987619807
     
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