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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: IiRQ-,t1  
,C"6@/:l  
     (11.1)
j24DL+  
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。 CbW[_\  
U,p'<rmS  
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%。 UCjx   
cr<j<#(Z}  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 L C##em=Y  
T iL.py,  
h,B4Tg'  
参考文献 !hM`Oe`S  
h~]e~u V  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). gE$Uv*Gj  
@k)J i!7  
rQlQ^W$=?  
C 谐振腔参数 9xj }<WM  
---------------------------------------- 4h_YVG]ur  
等效菲涅尔数      0.5 aem gGw<  
放大倍率          2 />}zB![(K  
腔长              90cm DZ\ '7%c  
孔径1半径       0.3cm i/n ee_  
孔径2半径      0.6cm [;7zg@Sa  
----------------------------------------- A?lR[`'u\  
[ dVBsi  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 AaxQBTB  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 0,)2\`99#k  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 T [xIn+w  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 {]8|\CcY?  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 0SWqC@AR%  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 -C(Yl=  
%AtT(G(n  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 WkE="E}  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 I}o} # OJ  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ; U7P{e05  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 )-1e} VF(U  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 c1i:m'b_5  
prop 90                              # 向后传播90cm D iOd!8Y  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 zSD_t  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 l,]%D  
prop 90 # 向前传播90cm ?B;7J7T  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy axt;}8  
write/screen/on  # 写屏 \b $pH  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 0wNlt#G;{  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # 41d+z>a]  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 >g>r_0.  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 GRYw_}Aa  
if STOP macro/exit  # 条件退出   zI,Qc60B  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 r,.j^a  
title resonator mode pass = @pass_number   d7G@Z|R3p  
plot/l xrad=.75   0iZeU:FE  
endif T:'JA  
macro/end -Z:x!M[Xr  
'Ca;gi !U  
###初始化变量 CUG"2K9  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # !*~QB4\2b  
field_radius = 1.6  #调整场半径 ^78N25RU(  
M_UmnqN1C  
c##建立初始单位和高斯场分布 4 FZR }e\  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 J;>~PXB  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 ^yc8is'`  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 PDw+Q  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 C{^I}p  
CP; <B1  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 ~' 955fK>  
gain/eigenvalue/set 1   QgYt(/S  
plot/screen/pause 3 bcy  
TEST = 1   X)iI]   
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 sCY  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 gI2'[OU  
TEST = 0   ^?(#%~NS  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 wE=I3E%  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 [sk n9$  
noise 1 1                                 #从噪声开始 F5YoEWS  
resonator/run 30                         #宏运行30次 u&S0  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 8'zl\:@N  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 /ivVqOo  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 fUY05OMZ  
H c>yZ:c;  
###绘制汇聚场分布 r0[<[jEh  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 tKe-Dk9  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 L"dN $ A  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           T{^mh(3/"  
obs 1 .3                           9Xa.%vw>  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 `S-l.zSZ4B  
plot/watch ex11a_3.plt             GT] >  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         Ut'T!RD  
Hik=(pTu>  
c##应用透镜并传播到远场 B/@LE{qUn  
lens/sph 1 100                   yFmy  
prop 100                         J %A=  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 )7+z/y+[n  
plot/watch ex11a_4.plt             eXnSH$uI  
plot/liso 1 ns=64                 wN%lc3[/z2  
mejNa(D ^  
c###生成环围功率表 H? z~V-8  
encircled/calculate/energy 1       t}Td$K7  
encircled/udata 1                 sxRKWM@4  
title ex 11: encircled energy       T*#M'H7LSQ  
plot/watch ex11a_5.plt # %vZHHBylu  
plot/udata 1 min=0. max=1. # /8l@n dZf  
end rA?< \*  
x;bA\b  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 JM/\n 4ea:  
B?^~1Ua9Zv  
图2.单程能量损失图
{`M \}(E  
图3 d*6/1vyjT  
n!8W@qhew  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 vuY X0&  
|1A0YjOD  
图5.准直谐振腔的远场分布 3`{ vx  
w nQy   
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
wM7 Iu86  
QQ:2987619807
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