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infotek 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: I;(L%TT `  
NwvC[4  
     (11.1)
?e4YGOe.  
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。 An0|[uWH  
bsli0FJSh'  
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%。 : *#-%0  
'<)n8{3Q5w  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 ;ef}}K  
my1@41 H  
ML 9' |  
参考文献 }R2u@%n{  
4F:\-O  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). t!l&iVWs  
`/+>a8  
};zFJ6I8  
C 谐振腔参数 [|$h*YK  
---------------------------------------- ]s'as9s9  
等效菲涅尔数      0.5 Bk c4TO  
放大倍率          2 YkSl^j[DHs  
腔长              90cm t{9GVLZ  
孔径1半径       0.3cm vI >w e  
孔径2半径      0.6cm V f&zL Sgr  
----------------------------------------- _jVN&\A]mC  
(%6P0*  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 %[TR^Th6  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 5C ]x!>kX  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 0#hlsfc]\  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ;$|nrwhy  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 'IQ0{&EI  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 F)QDJE0  
hn@08t G  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 q<|AZ2Ai  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 .`eN8Dl1  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 \}b%E'+_T  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 dZ@63a>>@  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 YD6'#(  
prop 90                              # 向后传播90cm X+9>A.92  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Yj49t_$b  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 M6j y\<a  
prop 90 # 向前传播90cm $6 f3F?y7  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy H7n>Vx:L-  
write/screen/on  # 写屏 ;)*eo_tQ  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 k y7Gwc  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # kTgEd]^&D  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 x 9fip-  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 a;+9mDXx:  
if STOP macro/exit  # 条件退出   6cXyJW  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 Jnov<+  
title resonator mode pass = @pass_number   Q1 97mN+0  
plot/l xrad=.75   Y:[u1~a  
endif ~$^XP.a.  
macro/end L="}E rmK  
|Rk@hzM2S  
###初始化变量 ~f98#43  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # #\m<Sz5Gp#  
field_radius = 1.6  #调整场半径 #*Ctwl,T  
;.980+i1  
c##建立初始单位和高斯场分布 F JyT+  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ^ Ze=uP  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 zrb}_  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 I efn$  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 Wne@<+mX  
kxv1Hn"`{E  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 x%B/  
gain/eigenvalue/set 1   b \2 ds,  
plot/screen/pause 3 .Q 2V}D85  
TEST = 1   'H;*W|:-]  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 (GfZ*  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 G 3ptx! D  
TEST = 0   gcT%c|.  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 s$j,9uRr  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 f@!.mDm]  
noise 1 1                                 #从噪声开始 lThB2/tV\  
resonator/run 30                         #宏运行30次 6'f;-2  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 j3Y['xDv  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 K}Qa~_  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 y:uE3Apm  
tCt#%7J;a  
###绘制汇聚场分布 nxFBID  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 f/?P514h  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 H Pz+Dm  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           !4+<<(B=E  
obs 1 .3                           dR]m8mdqc1  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 G3T]`Atf  
plot/watch ex11a_3.plt             ");a3hD  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         Ny/MJ#Lq  
p]c%f 2E>d  
c##应用透镜并传播到远场 pA4xbr2  
lens/sph 1 100                   J{G?-+`  
prop 100                         %?/X=}sE  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 _+MJ%'>S  
plot/watch ex11a_4.plt             vl)l'  
plot/liso 1 ns=64                 8&dF  
HGg@ _9tW  
c###生成环围功率表 #/37V2E  
encircled/calculate/energy 1       H\[W/"  
encircled/udata 1                 qH_Dc=~la  
title ex 11: encircled energy       \i &<s;  
plot/watch ex11a_5.plt # Tlr v={  
plot/udata 1 min=0. max=1. # oXgcc*j  
end xT2PyI_:  
tZo} ;|~'  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 LDa1X2N  
>yDZw!C  
图2.单程能量损失图
8 Fbo3  
图3 X}0cCdW  
dAj$1Ke  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 }Y4qS  
Dvln/SBk  
图5.准直谐振腔的远场分布 ;dhQN }7  
<#HYqR',  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
=2x^nW  
QQ:2987619807
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