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    [技术]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: 07-23
    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: KX9IC 5pR  
    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:Nc=2,Neq=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$[2tZ  
    gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ASi2;Q_{_  
    energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 moFrNcso  
    if STOP macro/exit  # 条件退出   b~fl,(sZp  
    if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句  LkYcFD  
    title resonator mode pass = @pass_number   PtuRXx  
    plot/l xrad=.75   A*0X ~6W  
    endif .a2R2~35  
    macro/end  j7_,V?5z  
    STu(I\9  
    ###初始化变量 Pn4.gabE  
    pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ~H\P0G5GA  
    field_radius = 1.6  #调整场半径 SPb`Q"  
    U*K4qJ6U  
    c##建立初始单位和高斯场分布 M)K!!Jqh  
    array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 c(Y~5A{TXO  
    units/field 1 field_radius  # 定义单位 )OQm,5F1  
    wavelength/set 1 10.  # 定义波长 f 1SKOq  
    gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 E^n!h06~G  
    5KB Z-,  
    c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 z<t2yh(DF  
    gain/eigenvalue/set 1   9-j-nx @)  
    plot/screen/pause 3 Nz{qu}dt  
    TEST = 1   'uz o[>p  
    resonator/name conres  #设置谐振腔名字 FP{=b/  
    resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 Jityb}Z"  
    TEST = 0   ,.{M1D6'R`  
    pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ;FwUUKj  
    clear 1 0                                  #光束初始化为0 iDDq<a.A  
    noise 1 1                                 #从噪声开始 V+sZ;$  
    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
     
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