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:
|)qK
g v\Y}(fD 
(11.1)
}%YHm9) 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:N
c=2,N
eq=0.75。
Z02s(y=k1 T'M66kg 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%。
vSYKe Fd[h9 G GLAD的计算与该理论相符甚好。
AD@PNM =YGP%}_.p{
,Us2UEWNv 参考文献 HqdJdWl#" v{2DBr
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970).
z"K(
bw6 h)_Gxe"x yK077zH_ C 谐振腔参数
v1r_Z($ ----------------------------------------
~u0xXfv# 等效菲涅尔数 0.5
<s8?
Z1 放大倍率 2
P=^#%7J/l 腔长 90cm
-k&{nD| 孔径1半径 0.3cm
(s"iC:D6U 孔径2半径 0.6cm
,iVPcza -----------------------------------------
6B''9V:s _~[?>cF% ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的
光束能量为分配的值
(.1 rtj ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数
k=7Gr;;l=p ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏
,<3uc ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径
y|.fR>5 variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数
NGD*ce"w variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关
=x^l[>sz _Dj<Eu_ ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环
tKZ&1E macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息
gt_XAH pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器
XocsSs clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义
|=cCv_y mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180
VD24X prop 90 # 向后传播90cm
NQC3!=pQ}Y mirror rad=360. # 凹面镜
[8@kx Cq clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义
]G0dS
Fh{j prop 90 # 向前传播90cm
Ka]@[R6e variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy
*q*HG W5 write/screen/on # 写屏
JzMZB"Z? udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量
@8nLQh^ gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP #
PXosFz~ gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值
vJRnBq+y energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化
Xlv#=@;O] if STOP macro/exit # 条件退出
H#L#2M% if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句
efjO8J[uk- title resonator mode pass = @pass_number
:p<kQ4
plot/l xrad=.75
yW\XNX endif
%X4-a%512 macro/end
wmo{YS3t| +2DE/wE]e+ ###初始化变量
gF[6c`-s pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 #
MBB5wj field_radius = 1.6 #调整场半径
xQJIM. _BV`,`8} c##建立初始单位和高斯场分布
3;a
R\:p@w array/set 1 128 #设置矩阵为128*128
r<*O units/field 1 field_radius # 定义单位
+z-[s6q2m wavelength/set 1 10. # 定义波长
~BZXt7DE gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置
5"JU?e59M )N(9pnyZH c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出
yo'9x
s gain/eigenvalue/set 1
<%z@ plot/screen/pause 3
,+tPRkwA^ TEST = 1
N = LM?(H resonator/name conres #设置谐振腔名字
XFW5AP resonator/eigen/test 1 #寻找本征值
6&89~W{
TEST = 0
'>3`rsu pass_number = 0 #往返次数初始化为0
_Vjpw, clear 1 0 #光束初始化为0
jfUJ37zNZr noise 1 1 #从噪声开始
\M5P+Wk' resonator/run 30 #宏运行30次
k(P3LJcYQ title ex 11: energy per step #设置图形的标题
=fl%8"%N& plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称
ll^DY
hx} plot/udata max=0 #设置横坐标范围
L[9OVD 1SW4Y ###绘制汇聚场分布
{6'*Phw title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题
uBmxh%]C~ plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称
G0}Dq MTi plot/liso 1 xrad=.75 ns=64
cd!|Ne>fe obs 1 .3
x>%joKY[ title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称
P5xI plot/watch ex11a_3.plt
0p-#f|ET plot/liso 1 xrad=.75 ns=64
91up^ J58#$NC
`' c##应用
透镜并传播到远场
"B#Y- lens/sph 1 100
@,k7xm$u prop 100
c/
_yMN title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式
bGN
5 4{f plot/watch ex11a_4.plt
lop uf/U0 plot/liso 1 ns=64
*g1L$FBG Q',m{;; c###生成环围功率表
7JI:=yY!>: encircled/calculate/energy 1
B7HQR{t encircled/udata 1
nq'M?c#E title ex 11: encircled energy
e*:}$u8a plot/watch ex11a_5.plt #
exQ#<x* plot/udata 1 min=0. max=1. #
b3\B8:XFo| end
lUv =7"
[ 图1.刮刀镜镜前会聚横模 (SF1y/g@=
%[`a 图2.单程能量损失图
/7gi/uh~-( 图3 IaLMWoh
R:/ha(+ 图4.刮刀镜镜后会聚横模 p<KIF>rf|
3B{[%#vO 图5.准直谐振腔的远场分布 txq~+'A:+
/s|{by`we4 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线