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:
KX9IC5pR KJQ8Yhq 
(11.1)
b3-j2`# 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。
%Ve@DF8G 0yC~"u[N Y 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%。
5]I)qij
q }UsH#!9. GLAD的计算与该理论相符甚好。
Ygk_gBRiC gNP1UH4m
Ty&1R? 参考文献 G(wK(P0j bgBvzV&'8 A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970).
|OCiq|# +Xw%X3o) 2fr%_GNu C 谐振腔参数
\u`P(fI!K% ----------------------------------------
k@lJ8(i^qU 等效菲涅尔数 0.5
D%o(HS\E 放大倍率 2
G3TS?u8Q 腔长 90cm
u]NsCHKlT 孔径1半径 0.3cm
I"czo9Yspd 孔径2半径 0.6cm
.q
MxShUU -----------------------------------------
9*s8%pL =nCA=-Jv ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的
光束能量为分配的值
DDR4h"Y ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数
}O~D3z4l0 ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏
4dFr~ { ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径
HcIJ&".~ variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数
z{OL+-OY variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关
Mu`_^gG w~Q\:<x&~Z ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环
B)@Xz<Q macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息
XlF ,_ pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器
_Kaqx"D clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义
a({Rb?b mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180
Xk|a%%O*H prop 90 # 向后传播90cm
I>.pkf<V mirror rad=360. # 凹面镜
m33&obSP clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义
\m)s"Sh. prop 90 # 向前传播90cm
A nl1+ variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy
zu?112-v2 write/screen/on # 写屏
7#"NKxb udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量
!U@ETo gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP #
c$[2tZ gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值
ASi2;Q_{_ energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化
moFrNcso if STOP macro/exit # 条件退出
b~fl,(sZp if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句
LkYcFD title resonator mode pass = @pass_number
PtuRXx plot/l xrad=.75
A*0X~6W endif
.a2R2~35 macro/end
j7_,V?5z STu(I\9 ###初始化变量
Pn4.gabE pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 #
~H \P0G5GA field_radius = 1.6 #调整场半径
SPb`Q" U*K4qJ6U c##建立初始单位和高斯场分布
M)K!!Jqh array/set 1 128 #设置矩阵为128*128
c(Y~5A{TXO units/field 1 field_radius # 定义单位
)OQm,5F1 wavelength/set 1 10. # 定义波长
f1SKOq gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置
E^n!h06~G 5KB Z-, c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出
z<t2yh(DF gain/eigenvalue/set 1
9-j-nx
@) plot/screen/pause 3
Nz{qu}dt TEST = 1
'uz o[>p resonator/name conres #设置谐振腔名字
FP{=b/ resonator/eigen/test 1 #寻找本征值
Jityb}Z" TEST = 0
,.{M1D6'R` pass_number = 0 #往返次数初始化为0
;FwUUKj clear 1 0 #光束初始化为0
iDDq<a.A noise 1 1 #从噪声开始
V+sZ;$ resonator/run 30 #宏运行30次
;/Y#ph[ title ex 11: energy per step #设置图形的标题
}L Q%% plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称
2IHS)kkT| plot/udata max=0 #设置横坐标范围
_\dC<K *> F6CuY$0m= ###绘制汇聚场分布
;LC|1_ ' title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题
![{/V,V]~ plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称
'Sd+CXS plot/liso 1 xrad=.75 ns=64
0?FJ~pu obs 1 .3
7C2Xy>d~ title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称
#('R`~ plot/watch ex11a_3.plt
BuM#&]s plot/liso 1 xrad=.75 ns=64
ByoI+n* U K;THYMp/[ c##应用
透镜并传播到远场
\s8h.xjU lens/sph 1 100
kQ\l7xd prop 100
cJm}, title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式
B;Z _'.i,d plot/watch ex11a_4.plt
+{6:] plot/liso 1 ns=64
LmsPS.It 8$JJI({bH c###生成环围功率表
8M3DG=D encircled/calculate/energy 1
h3>u[cX% encircled/udata 1
-
]We|{ title ex 11: encircled energy
?gU-a plot/watch ex11a_5.plt #
:O,,fJ<x.O plot/udata 1 min=0. max=1. #
#WDpiV7B end
-=:tlH
n 图1.刮刀镜镜前会聚横模 n~>b}DY
CO
ZfR~} 图2.单程能量损失图
,,EG"Um6 图3 mOjjw_3gq
'q/C: Yo 图4.刮刀镜镜后会聚横模 gi:M=
k|]l2zlT 图5.准直谐振腔的远场分布 pR*3Q@Ng
ga1b%5]v. 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线