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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: 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 [|$h*YK ---------------------------------------- ]s'as9s9 等效菲涅尔数 0.5 Bkc4TO 放大倍率 2 YkSl^j[DHs 腔长 90cm t{9GVLZ 孔径1半径 0.3cm vI>w e 孔径2半径 0.6cm V f&zL
Sgr ----------------------------------------- _jVN&\A]mC (%6P0* ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 %[TR^Th6 ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 5C]x!>kX ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 0#hlsfc]\ ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ;$|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 M6jy\<a prop 90 # 向前传播90cm $6 f3F?y7 variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy H7n>Vx:L- write/screen/on # 写屏 ;)*eo_tQ udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 k y7Gwc gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # kTgEd]^&D gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 x 9fip- energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 a;+9mDXx: if STOP macro/exit # 条件退出 6cXyJW if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 Jnov<+ title resonator mode pass = @pass_number Q197mN+0 plot/l xrad=.75 Y:[u1~a endif ~$^XP.a. macro/end L="}ErmK |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 Iefn$ 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 .Q2V}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 nxFBI D 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%f2E>d c##应用透镜并传播到远场 pA4xbr 2 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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