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2025-07-23 08:01 |
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: NH1|_2 W"xRf0\V
(11.1) 6ESS>I"su 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。 %-!:$ 1; | 8n,|%e 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%。 uA%F0oM )GC[xo4bg GLAD的计算与该理论相符甚好。 +#'QP# z5[Qh<M
'+S!>Lqb 参考文献 oX/#Mct{s U.WMu% A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). etP`q:6^c 0R,Y[).U [vCZD8"Y8 C 谐振腔参数 kRz qgVr% ---------------------------------------- xoE,3Sn 等效菲涅尔数 0.5 +n 8,=} 放大倍率 2 0j'k%R[l 腔长 90cm 1
7hXg"B 孔径1半径 0.3cm `jDmbD
+= 孔径2半径 0.6cm V3\}]5 ----------------------------------------- YjG:ECj} !P _'n ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 N%?8Bm~dP ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 YH!` uU(Lh ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 KH1/B_.\V ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 @L^30>?l variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 Zxv{qbF variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 B;L^!sLP
3+%L[fW`/ ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 =G<S!qW macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 kI$X~s$r pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 MXpj_+@ clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 s|8_R; mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 Dr"F5Wbg prop 90 # 向后传播90cm a,p7l$kK mirror rad=360. # 凹面镜 4T#Z[B[ clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 ;,LlOR prop 90 # 向前传播90cm gC S%J40r variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy tZY(r
{ write/screen/on # 写屏 noNL.%I udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 .gHL(*1P gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # qUp DmH gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值
KY;E. D` energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 BhJ~ jV" if STOP macro/exit # 条件退出 V0
OT _F if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 \LW
'6
pQ_ title resonator mode pass = @pass_number 30/( plot/l xrad=.75 NvlG@^&S endif 0bk094 macro/end lV !@h}mG X*C4NF0 ###初始化变量 =u`^QE pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # Y3I+TI>x field_radius = 1.6 #调整场半径 .W%{j()op ;zvg] % c##建立初始单位和高斯场分布 WAcQRa~C array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 Lv
,Ls units/field 1 field_radius # 定义单位 |+i?FYA\ wavelength/set 1 10. # 定义波长 v0} .!u>Ww gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 fM)R O7 i'9 c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 ]"M 4fA gain/eigenvalue/set 1 /CN^">|_ plot/screen/pause 3 %@jv\J
TEST = 1 eq\{*r"DCK resonator/name conres #设置谐振腔名字 "V cG3. resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 l2!4}zI2 TEST = 0 1)M>vdrP pass_number = 0 #往返次数初始化为0 K]q OLtc clear 1 0 #光束初始化为0 P
A9
]L noise 1 1 #从噪声开始 T=2 91)@ resonator/run 30 #宏运行30次 cS ;hyLd title ex 11: energy per step #设置图形的标题 "U& plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 hQgi--Msw' plot/udata max=0 #设置横坐标范围 -K)P|'-?m N*My2t_+E ###绘制汇聚场分布 l>M&S^/s j title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 CtA0W\9w5a plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 Aj4i}pT plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 `r iK[@ obs 1 .3 /5_!Y>W title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 P Z;O
pp plot/watch ex11a_3.plt /\_ s plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 9oY%v7 |S:St HZm c##应用透镜并传播到远场 X(#G6KeZFZ lens/sph 1 100 ^r$P&}Z\b prop 100 D{/GjFO title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 (a1 s~ plot/watch ex11a_4.plt $3%EKi plot/liso 1 ns=64 69,;= t1.5hsp c###生成环围功率表 )fR'1_ encircled/calculate/energy 1 >9|/sH@W encircled/udata 1 dd>stp title ex 11: encircled energy z/N~HSh!d plot/watch ex11a_5.plt # (_E<? plot/udata 1 min=0. max=1. # 1<
;<? end 6546"sU 图1.刮刀镜镜前会聚横模 &}%3yrU [:sV;37s 图2.单程能量损失图 )}7rM6hv 图3 #IyxH$ qV.*sdS> 图4.刮刀镜镜后会聚横模 Ry0n_J:7 pVPCxP 图5.准直谐振腔的远场分布 hn-9l1~!h KyNv)=x4c 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
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