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: q">}3`k $bfmsCcHL
(11.1) _-^mxC|M 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。 9zrTf%mF @Y>PtA&w* 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%。 n2Mpo\2 <RY!Mc GLAD的计算与该理论相符甚好。 a/3'!} &e g jzWW0C
-m mQ]'.0 参考文献 "r3h+(5 ~l{Qz0& A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). gs0`nysM# m\bmBK"I s0/m qZ]s C 谐振腔参数 jp@X,HES ---------------------------------------- e"XolM0IM 等效菲涅尔数 0.5 1$6
u 放大倍率 2 x K\i&A 腔长 90cm `P-d. M6Oa 孔径1半径 0.3cm 8bO+[" c 孔径2半径 0.6cm i[{*(Y$L ----------------------------------------- UQ7La 7" aGsO~ODc ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 VGu(HB8n# ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 J^%E$s ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 pF8:?p['z ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 }J92TV variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 8*&73cp variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 ;C
,
g6{ a2i:fz=[ ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 w}t}Sh macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 d(R8^v/L pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 h4MBw=Tz~ clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 cfg.&P> mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 jUR*
| prop 90 # 向后传播90cm }1+2&Ps50 mirror rad=360. # 凹面镜 A )CsF clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 gm8JxhL prop 90 # 向前传播90cm MPyDG"B * variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy E?|NYu#I6 write/screen/on # 写屏 b&1hj[`) udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 #UI`+2w gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # \yxGE+~P gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 4e;
le& energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 R[fQ$` M if STOP macro/exit # 条件退出 },Grg~l if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 W_Y56@7e title resonator mode pass = @pass_number yfR0vp<& plot/l xrad=.75 /Dt:4{aTOC endif ]VtP7Y macro/end 5nceOG8 uk,9N ###初始化变量 Zu4CFX-4 pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # xS+xUi field_radius = 1.6 #调整场半径 I69Z'}+qz MTgf. c##建立初始单位和高斯场分布 D+ jvF array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 wc"~8Ah units/field 1 field_radius # 定义单位 p:{L fQ wavelength/set 1 10. # 定义波长 XtBEVqrhi gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 42-T&7k rwh4/h^S c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 OPqhdqo gain/eigenvalue/set 1 ",,.xLI7 plot/screen/pause 3 Z.unCf3Q TEST = 1 [O!/hppN resonator/name conres #设置谐振腔名字 6U%d3"T resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 k*F9&-rtN TEST = 0 !,5qAGi0 pass_number = 0 #往返次数初始化为0 $M4_"!
clear 1 0 #光束初始化为0 $-!7<a- noise 1 1 #从噪声开始 v~._]f$: resonator/run 30 #宏运行30次 K]7[|qf& title ex 11: energy per step #设置图形的标题 EqIs&){ plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 wq1s#ag< plot/udata max=0 #设置横坐标范围 w(
@QRd{ ymqn1ja1 ###绘制汇聚场分布 "@5{= title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 /6n"$qon6 plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 cSG(kFQ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 fLSDt(c', obs 1 .3 0%IZ -]) title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 J\'f5)k plot/watch ex11a_3.plt h2:TbQ plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 Yc3\ ^r7KEeVD c##应用透镜并传播到远场 s`.J!^u` lens/sph 1 100 M;KeY[u prop 100 GU Mf}y title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 =i7CF3 plot/watch ex11a_4.plt QAY:H@Gt: plot/liso 1 ns=64 wXBd"]G)C B/3xV:Gy c###生成环围功率表 JlEfUg#* encircled/calculate/energy 1 0XyPG encircled/udata 1 HoWK#Nz\ title ex 11: encircled energy Ze[\y(K! plot/watch ex11a_5.plt # PtL8Kd0`C plot/udata 1 min=0. max=1. # G- ]_
d end b0se-#+
G[OJ<px
图1.刮刀镜镜前会聚横模 "tpD -> X;vUz
图2.单程能量损失图 XZ8]se"C
图3 j^f54Ky. Z*NTF:6c
图4.刮刀镜镜后会聚横模 k<N5*k8M 0Q
cJ Ek
图5.准直谐振腔的远场分布 [?2?7>D8 mU||(;I
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线 6bf!v
QQ:2987619807
|
|