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2020-09-30 11:17 |
GLAD:共焦非稳腔模拟仿真
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: (^),G-] R
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(11.1) ;iB9\p$K) 其中,a是孔径半径,L为腔长,λ为波长,M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm,a=0.3cm,M=2,λ=10μ。带入后计算得:Nc=2,Neq=0.75。 (%N=7? ,Q%q!#@
激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 >oD,wSYV~ kJP`C\4}f GLAD的计算与该理论相符甚好。 *P:!lO\| ^$>Q6.x?*)
?**9hu\BG 参考文献 3P,
ul*e Q
L 1e A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). $V/Hr/0 x^sSAI( iNO}</7? C 谐振腔参数 fpPB_P{Ua ---------------------------------------- D(X:dB50@ 等效菲涅尔数 0.5 $c1zMkY)u 放大倍率 2 4lp90sa 腔长 90cm &eA!h 孔径1半径 0.3cm Ia@!Nr2 孔径2半径 0.6cm JLz.lk*. ----------------------------------------- /l%+l@ Jn\@wF9xd ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 h 2QJQ|7a ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 v?@=WG ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 F!RzF7h1 ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 S%Bm4jY variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 6Cpn::WW} variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 J/k4CV*li( Dug{)h_2 ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 'pa8h L macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 :OKU@l| pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 -s_=4U, clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 hpBn_ mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 yhsbso,5 a prop 90 # 向后传播90cm Ib}~Q@?2 mirror rad=360. # 凹面镜 Z~{0x#?4% clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 ugy:^U prop 90 # 向前传播90cm k:yrh:JhB variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy %;ZDw@_< write/screen/on # 写屏 3E$h
W udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 FdE9k\E#/) gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # p5V.O20 gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 6DxT(VU} energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 /4Sul*{hc if STOP macro/exit # 条件退出 Yw6d-5=: if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 f1wwx|b%. title resonator mode pass = @pass_number # n\|Q\W plot/l xrad=.75 ,AuejMd endif j\%m6\{n| macro/end _OY<Hb3%M Aw,#oG {N ###初始化变量 Dy|DQ> ?} pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # ZK?:w^Z field_radius = 1.6 #调整场半径 KKGwMJku} ]%<0V,G
q c##建立初始单位和高斯场分布 dx)v`.%V array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 <,+6:NmT units/field 1 field_radius # 定义单位 $E35W=~) wavelength/set 1 10. # 定义波长 yoVN|5 gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 1vL$k[^&d NVG`XL c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 QV*W#K\7q gain/eigenvalue/set 1
n1@ Or=5 plot/screen/pause 3 40Z/;,wp{ TEST = 1 Jh`6@d resonator/name conres #设置谐振腔名字 ^SJa/I EZ. resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 jKhj 7dR TEST = 0 S+M:{<AR pass_number = 0 #往返次数初始化为0 idGhWV' clear 1 0 #光束初始化为0 1+NmiGKg noise 1 1 #从噪声开始 2\L}Ka|v resonator/run 30 #宏运行30次 V1>>]]PS title ex 11: energy per step #设置图形的标题 TM$Ek^fQ. plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 G{{Or plot/udata max=0 #设置横坐标范围 5%%A2FrB.S DOGg=`XK1 ###绘制汇聚场分布 #7dM % title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 r/BiR0$E plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 Nk/Ms:57y plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 M$AQZ')9 obs 1 .3 i \u"+:j title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 iT"H%{+~ plot/watch ex11a_3.plt a&~]77) plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 t.tdY bcy(
?( c##应用透镜并传播到远场 Co^a$K lens/sph 1 100 uH?lj& prop 100 D:Y`{ { title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 `%M}
:T plot/watch ex11a_4.plt dk9nhS+faJ plot/liso 1 ns=64 qnZ`]? /,Sd c###生成环围功率表 e{x|d?)8 encircled/calculate/energy 1 Oz1ou[8k encircled/udata 1 5"JnJH title ex 11: encircled energy 4$+9k;m' plot/watch ex11a_5.plt # y|+ltA K plot/udata 1 min=0. max=1. # NR)[,b\v end SEXLi8;/ #2!M+S
图1.刮刀镜镜前会聚横模 cMEM}Qh
T {M?!nS6t
图2.单程能量损失图 rHtT>UE=
图3 r4xq%hy &xqe8!FeA
图4.刮刀镜镜后会聚横模 n~d`PGs?f 8&=+Mw
图5.准直谐振腔的远场分布 A{E0 a:v ?mt$c6-
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 [21tT/
QQ:2987619807
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