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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: R(j1n,c]
#k3t3az2{
(11.1) qH"Gm 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。 -/]W+[ :V)lbn\ 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%。 E{HY!L[ \,!QJp4 GLAD的计算与该理论相符甚好。 mVtXcP4b M8k"je7`s
Y-ux7F{=z 参考文献 N8KQz_]9I >pkT1Z&' A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 74<!&t Khh0*S8.K |%~+2m C 谐振腔参数 yBLK$@9 ---------------------------------------- &;LqF#ZL 等效菲涅尔数 0.5 Z -%(~ 放大倍率 2 (I@bkMp 腔长 90cm !~_zm*CqbZ 孔径1半径 0.3cm }0,>2TTDN 孔径2半径 0.6cm p8wyEHB ----------------------------------------- jQU"Ved X &2oPo ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 hzI*{ ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 <lr*ZSNY ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 MH|]\ ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 z}SND9-" variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 d@mo!zu variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 wV?,Z!\Z cYNJhGY ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 -Xz?s macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 `SO|zz|' pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 =TR,~8Z| clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 L.6WiVP) mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 >#+IaKL7 prop 90 # 向后传播90cm TJ?g% mirror rad=360. # 凹面镜 uhN%Aj\iu( clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 4^6.~6a prop 90 # 向前传播90cm D j\e@?Y variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy IB.yU,v write/screen/on # 写屏 wo5ZxM udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 vUC!fIG gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # w^K^I_2ge gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 ]j>i.5 energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 ]L2Oz if STOP macro/exit # 条件退出 fJjgq)9 if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 Oc9#e+_& title resonator mode pass = @pass_number ]43[6Im plot/l xrad=.75 3*DXE9gA9 endif g|P C$p-z+ macro/end PXP`ZLF x4Rk<Th"o ###初始化变量 [%HIbw J pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # 7#;vG>] field_radius = 1.6 #调整场半径 b7C
e%Br O`FqD{@V c##建立初始单位和高斯场分布 mN0=i(H< array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 ps1YQ3Ep& units/field 1 field_radius # 定义单位 B68H&h]D#' wavelength/set 1 10. # 定义波长 (7lBID4 gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 D-9\~gvh } :iBx c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 2k7bK6=nm gain/eigenvalue/set 1 :lcea6iO plot/screen/pause 3 ^CzYDq TEST = 1 ]^"k8v/ resonator/name conres #设置谐振腔名字 uK*Nu^ resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 eR']#Q46{T TEST = 0 bC@k>yC- pass_number = 0 #往返次数初始化为0 qZ2&Xw.{1 clear 1 0 #光束初始化为0 ;mm!0]V noise 1 1 #从噪声开始 a7H0!9^h resonator/run 30 #宏运行30次 _3Q8n| title ex 11: energy per step #设置图形的标题 [nN7qG plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 5''*UFIF1 plot/udata max=0 #设置横坐标范围 B_3QQtjAl pLoy ###绘制汇聚场分布 ZIxRyo-i title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 WbjF]b\ plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 A,i()R'I plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 lXrD!1F obs 1 .3 U/MFhD(06 title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 ~HLRfL? plot/watch ex11a_3.plt ru.5fQU plot/liso 1 xrad=.75 ns=64
t\U$8l_; V:K;] h*! c##应用透镜并传播到远场 y<r}"TAf- lens/sph 1 100 W|Ldu;# prop 100 X\GM/A title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ;cP8 ?U plot/watch ex11a_4.plt irxz l3 plot/liso 1 ns=64 B5=3r1Ly .{dE}2^ c###生成环围功率表 3VCqp13 encircled/calculate/energy 1 euRss#; encircled/udata 1 \4~AI=aw,T title ex 11: encircled energy F+=urc>w plot/watch ex11a_5.plt # [$:,-Q @ plot/udata 1 min=0. max=1. # &a~=b, end Zy$L rr! c;!g
图1.刮刀镜镜前会聚横模 ?A=b6Um ;"7/@&M\m
图2.单程能量损失图 vb =CFV#
图3 >Gd.&flSj w$Ux?y-L
图4.刮刀镜镜后会聚横模 o\4t4}z~'f swr"k6;G
图5.准直谐振腔的远场分布 #qL9{P<} }0eg{{g8
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 X\2_;zwf
QQ:2987619807
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