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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: :*1bhk8~  
|dXmg13( -  
     (11.1)
d+$a5 [^9  
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。 $Ad 5hkz  
S7@.s`_{w  
激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 5TqX;=B  
q*8^938  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 HKV]Rn  
u9J;OsnHK  
C,.$g>)MZK  
参考文献 0Db#W6*^  
lj(}{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). :`25@<*u  
.xS}/^8iD  
K[O'@v  
C 谐振腔参数 npZ=x-ce  
---------------------------------------- |d&a&6U:  
等效菲涅尔数      0.5 =JY9K0S~  
放大倍率          2 l:%4@t`  
腔长              90cm {'T=&`&OF  
孔径1半径       0.3cm x pT85D  
孔径2半径      0.6cm $3k5hDA0e  
----------------------------------------- ; 7k@_  
&^9 2z:?  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 % [b~4,c1  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 > -OQk"o  
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 8V?O=3<a  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 3+rud9T  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 pbt/i+!  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 q3n(Z  
"CX&2Xfe  
####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 >8\EdN59{  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 /z9oPIJ=*  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 %3!DRz  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 3!ZndW SHV  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜,曲率半径r=180 1--_E,Su>  
prop 90                              # 向后传播90cm >fNRwmi  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 eX;C.[&7;8  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 v!JQ;OX  
prop 90 # 向前传播90cm hi^@969  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy d ]R&mp|'  
write/screen/on  # 写屏 p'tB4V qT  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 !lpKZG  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # *EY^t=  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 d2Pqi* K  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 R9%Um6  
if STOP macro/exit  # 条件退出   b ;A(6^V  
if [!TEST] then  #TEST值为0, 执行语句 j+YA/54`  
title resonator mode pass = @pass_number   KG=h!]Meq  
plot/l xrad=.75   qn=~4rg]R  
endif X] cI ?  
macro/end '@t}8J  
$ReoIU^<  
###初始化变量 HE6 kt6  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 4'9yMXR  
field_radius = 1.6  #调整场半径 v 9\2/B  
ay4E\=k  
c##建立初始单位和高斯场分布 tj<a , l  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 m$6u K0  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 T-S6`^_L  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 Y_S>S( 0  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 x"7`,W  
b8o}bm{s  
c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 /-J12O  
gain/eigenvalue/set 1   ]m&cVy&  
plot/screen/pause 3 u^5X@ .  
TEST = 1   &"G4yM  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 p)'.swpJ  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 N!RkV\:X  
TEST = 0   [(Jj@HlP6T  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 G3r9@ 2OC  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 m 3k}iIU7  
noise 1 1                                 #从噪声开始 k(As^'>  
resonator/run 30                         #宏运行30次 3"9'MDKH  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 JrZ"AId2  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 h0;PtQb1  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 35>VCjCw0  
BM6 J  
###绘制汇聚场分布 BC}+yS \  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ~_|OGp_a  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 kWkAfzf4a  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           "j(?fVx  
obs 1 .3                           D`|.%  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 SY: gr  
plot/watch ex11a_3.plt             [ vWcQ6m  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         UM?{ba9  
5 *w a  
c##应用透镜并传播到远场 !+Ia#(  
lens/sph 1 100                   8+gti*C?\  
prop 100                         N^u,C$zP9C  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 r@j$$Pk`  
plot/watch ex11a_4.plt             4O~E4" ]  
plot/liso 1 ns=64                 9t`   
y}TiN!M  
c###生成环围功率表 2`|1 !x  
encircled/calculate/energy 1       ^&nC)T<w  
encircled/udata 1                 7x,c)QES`  
title ex 11: encircled energy       Q $wa<`  
plot/watch ex11a_5.plt # HW0EPJ  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Y6J7N^  
end ?hW?w$C  
DBUhqRfl  
图1.刮刀镜镜前会聚横模 #+X|,0p  
^4D7sS;~3  
图2.单程能量损失图
86.LkwlqoH  
图3 f{]eb1  
q '6gj  
图4.刮刀镜镜后会聚横模 [#}A]1N  
hX?rIx  
图5.准直谐振腔的远场分布 ?k6P H"M  
! y1]S .;  
图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
IYJS>G%*  
QQ:2987619807
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