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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: *}>Bkq9h ) @!~8<_"
(11.1) U@#?T 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。 7AI3|Ts]p cES;bwQ 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%。 vc )9Re$ &S<?07Z GLAD的计算与该理论相符甚好。 y!SF/i?Py kxygf9I!;
V_Xy2<V 参考文献 kNRyOUy HmhUc,EC A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). c/b%T 3b+7^0frY# 4g>1Gqv6 C 谐振腔参数 a_Z.J3 ---------------------------------------- /.7$`d 等效菲涅尔数 0.5 (~=Qufy 放大倍率 2 mr@_%U 腔长 90cm ?hxK/%) 孔径1半径 0.3cm \P*PjG?R 孔径2半径 0.6cm /z/hUa ----------------------------------------- A
*a{ Km[]^;6 ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 W"W@WG9X0 ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 BHF{-z ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 N{ : [/ ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 9@(O\ xr variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 '&RZ3@}+ variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 Dm>T"4B`/ sVE>=0TVP ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 I h5/=_n macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 lO551Y^ pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 F"-S~I7'L clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 NnJ>0|74g mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 -;l`hRW prop 90 # 向后传播90cm U#8\#jo mirror rad=360. # 凹面镜 dD[v=Z_ clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 uOyLC<I/ prop 90 # 向前传播90cm K{,
W_^ variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy h{Oz*Bq write/screen/on # 写屏 +`Q
PBj^ udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 H%*~l gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # t9-_a5>E\} gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 Iu)L3_+ energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 (jp1; #P! if STOP macro/exit # 条件退出 `Mo~EHso. if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 <'g0il title resonator mode pass = @pass_number *raIV]W3 plot/l xrad=.75 wlm3~B\64 endif nvU+XCx macro/end e7Yb=/F ph Wc8[Q ###初始化变量 =_#ye}E pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # 2z.k)Qx!Z field_radius = 1.6 #调整场半径 9)G:::8u7 {.s ]\C c##建立初始单位和高斯场分布 0z#l0-NdQ array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 ,m #@%fa units/field 1 field_radius # 定义单位 ;y:#S^|?-z wavelength/set 1 10. # 定义波长 vG'vgUo gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 ^U0apI wo,""=l c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 ;n yB gain/eigenvalue/set 1 F!z! :yp plot/screen/pause 3 V/QTYy1 TEST = 1 27h/6i3 resonator/name conres #设置谐振腔名字 yrxx+z|wR resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 G:E+s(x TEST = 0 H;7O\ pass_number = 0 #往返次数初始化为0 "2y7l clear 1 0 #光束初始化为0 v:'P"uU;4 noise 1 1 #从噪声开始 ')C_An>X6 resonator/run 30 #宏运行30次 >m)2ox_B title ex 11: energy per step #设置图形的标题 [8V(N2
plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 b?+Yo>yF8 plot/udata max=0 #设置横坐标范围 ZaEBdBv c]cO[T_gGa ###绘制汇聚场分布 ~Mg8C9B?%3 title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 73!
x@Duh plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 b&U5VA0=1 plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 j`LT`p"9S obs 1 .3 ^)eessZ title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 Gaw,1Ow!`2 plot/watch ex11a_3.plt 3rXL0&3w% plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 8KtF<`A) o'= [< c##应用透镜并传播到远场 x~3>1Wr#M lens/sph 1 100 S7\|/h:4 prop 100 f:)K title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ek+8hnkh plot/watch ex11a_4.plt 1*x5/b plot/liso 1 ns=64 2Wc;hJ.1 X*p:&=o c###生成环围功率表 sKE*AGFLd encircled/calculate/energy 1 nvUkbmZG# encircled/udata 1 Is,*qrl : title ex 11: encircled energy 34O+#0<y~ plot/watch ex11a_5.plt # Qh1Kl_a?Lv plot/udata 1 min=0. max=1. # ( .6tz end 9X^-)G> 'nmYB:&!
图1.刮刀镜镜前会聚横模 $[^ KCNB q4IjCu+
图2.单程能量损失图 <R]Wy}2-
图3 [{.\UkV@ ^5zS2nm
图4.刮刀镜镜后会聚横模 Z?G3d(YT ;jY'z5PH5
图5.准直谐振腔的远场分布 \`<s@U A=2nj
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 9iN!hy[
QQ:2987619807
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