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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: vU?b"n  
{qJHL;mP:8  
     (11.1)
j!6elzg  
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。 G`9cd\^  
'" ^ B&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%。 >0kmRVd  
@gH(/pFX  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 (zjz]@qJ  
1 ,#{X3  
"xL;(Fqu  
参考文献 =X)Q7u".7  
y;zt_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). @47[vhE  
;r gH}r  
/#:Rd^  
C 谐振腔参数 e$ThSh\+(  
---------------------------------------- dCa}ITg  
等效菲涅尔数      0.5 W`w5jk'0^=  
放大倍率          2 i_[^s:*T  
腔长              90cm HyZVr2  
孔径1半径       0.3cm Pz5ebhgq  
孔径2半径      0.6cm Y1#-^,qg  
----------------------------------------- V?U%C%C|e  
b24NL'jm  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ,Wz[tYL*  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 FE0qw1{qQ  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 ) j{WeG7L  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 "Czz,;0  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 #citwMW  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 * i=?0M4S  
l81&[  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 qk_p}l-F1  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 d9`3EP)n  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 3I'M6WA  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 t}5'(9  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 &:;/]cwj  
prop 90                              # 向后传播90cm [z W_%O kP  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ^U-vD[O8  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 @4G.(zW  
prop 90 # 向前传播90cm tqff84  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy A6@+gP<  
write/screen/on  # 写屏 WE+sFaKq-  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 K*([9VZ  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # w JapGc!   
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 5W?yj>JR  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 &4mfzpK  
if STOP macro/exit  # 条件退出   *6 I =oE  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 fK)ZJ_?w,@  
title resonator mode pass = @pass_number   ?)A]q' O  
plot/l xrad=.75   :J=+;I(UI  
endif L#t-KLJ  
macro/end XA&tTpfJE  
1Qp1Es<)  
###初始化变量 n4ds;N3Hd  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # LU-#=1Q  
field_radius = 1.6  #调整场半径 xm<5S;E5U4  
hW0,5>[7%  
c##建立初始单位和高斯场分布 gt2>nTJz.Z  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ?=/}Ft  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 "ay,Lr  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 SX_kr^#  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 %4|n-`:  
(5f5P84x  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 1jZDw~  
gain/eigenvalue/set 1   `@u+u0  
plot/screen/pause 3 /{eih]`x(  
TEST = 1   FT|/ WZR  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 |1_$! p  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 tF#b&za  
TEST = 0   vOvxQS}dBp  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ^Ff~j&L@{  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 buq *abON  
noise 1 1                                 #从噪声开始 ^'C,WZt  
resonator/run 30                         #宏运行30次 =\ti<  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 :=iM$_tp'  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 Ov~S2?E8  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 )$gsU@H -  
`>`K7-H  
###绘制汇聚场分布 3]:p!Y`$  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ?c=R"Yg$  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 "lv:hz  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           H}jK3;8E  
obs 1 .3                           %U=S6<lbj;  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 _Cv[`e.  
plot/watch ex11a_3.plt             dCoi>PO  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         NE; (..  
V<~_OF  
c##应用透镜并传播到远场 !SO$k%b}!  
lens/sph 1 100                   Mu_mm/U_  
prop 100                         ~kSnXJv  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 QigoRB!z#9  
plot/watch ex11a_4.plt             wH(vX<W-E  
plot/liso 1 ns=64                 LAK-!!0X  
<u x*r#a!d  
c###生成环围功率表 V~]'+A q>  
encircled/calculate/energy 1       ard3yNQt  
encircled/udata 1                 }(g+:]p-  
title ex 11: encircled energy       =7J|KoKK  
plot/watch ex11a_5.plt # Vav+$l|j@  
plot/udata 1 min=0. max=1. #  f>wW}-  
end [)J49  
>DL-Q\U  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 (Qh7bfd  
v'bd.eqw  
图2.单程能量损失图
H(%] Os  
图3 ?,i#B'Z^  
02# b:  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 E-tNB{r@  
b W C~Hv  
图5.准直谐振腔的远场分布 [! dnm1   
 'QekQ];  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
u\1Wkxj  
QQ:2987619807
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