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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: Eq-+g1a MA
.;=T
(11.1) o.Kn DY 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。 2w|5SK_ d4o
^+\ 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%。 M}]
*j 9f~qD&~ GLAD的计算与该理论相符甚好。 WNR]GI $6Ma{r C|
@O"7@%nu 参考文献 z'l$;9(y e=;A3S A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 1UP
{j`-K| l7`{ O/hN M CC4' C 谐振腔参数 *\ii+f- ---------------------------------------- CPB{eQeDuv 等效菲涅尔数 0.5 F
~A$7 放大倍率 2 8eqTA8$? 腔长 90cm !MoAga_
j 孔径1半径 0.3cm \$ 9C1@B@ 孔径2半径 0.6cm Q/o,2R ----------------------------------------- |[],z 8 ni;)6,i ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 YsmRY=3 ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 1PY]Q{r ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 8063LWV ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 IfmQPs+f variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 e!6yxL*[@[ variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 ?]><#[?'L /LFuf`bXV ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 X>I3N?5 macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 )N 3^r>(e< pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ]SJ#:7 clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 XFWpHe_ L mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 x-i1:W9; prop 90 # 向后传播90cm ,I"T9k-^ mirror rad=360. # 凹面镜 8 a]'G)(ts clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 l"ms:v prop 90 # 向前传播90cm AM+5_'S, variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy )tG. 9"< write/screen/on # 写屏 ;6/WjUDw<| udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 s)Y1%# gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # o`f^ m gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 96w2qgc2 energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 +b 6R if STOP macro/exit # 条件退出 hs7!S+[.$$ if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 ZR1U&<0c@ title resonator mode pass = @pass_number "Z&.m..gc plot/l xrad=.75 aL1%BGlmZ< endif evZcoH3~ macro/end G*z\
^H 1.14tS-}[4 ###初始化变量 PC9,;T&7_ pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # =~
Uhr6Q field_radius = 1.6 #调整场半径 ` <1Wf d,GOP_N8I c##建立初始单位和高斯场分布 y#'hOSR2 array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 vAX ( 3 units/field 1 field_radius # 定义单位 F! =l
r wavelength/set 1 10. # 定义波长 X&9:^$m gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 1(DiV#epG L/"MRQ" c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 '3S~QN gain/eigenvalue/set 1 M
v6 ^(' plot/screen/pause 3 xr'1CP TEST = 1 c)#P}Ai resonator/name conres #设置谐振腔名字 EHUx~Q
resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 {R_>KE1 TEST = 0 {KgA
V pass_number = 0 #往返次数初始化为0 w(@r-2D" clear 1 0 #光束初始化为0 >._d2.Q' noise 1 1 #从噪声开始 u%C oo resonator/run 30 #宏运行30次 #,tT`{u1q title ex 11: energy per step #设置图形的标题 v@$N,g plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 `<9>X9.+ plot/udata max=0 #设置横坐标范围 zamMlmls^ -PV1x1| ###绘制汇聚场分布 2j+w5KvU title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题
7IxeSxXH plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 u ON(LavB plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 2|;|C8C obs 1 .3 7I;kh`H$(f title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 -+"#G?g plot/watch ex11a_3.plt &Ym):pc plot/liso 1 xrad=.75 ns=64
y X!u& ~kZdep^] c##应用透镜并传播到远场 *s4|'KS2o lens/sph 1 100 `/sNX<mp prop 100 [oh06_rB title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 AA5G`LiT plot/watch ex11a_4.plt c~hH
7/v plot/liso 1 ns=64 s!(R $!O@Z8B c###生成环围功率表 m]jA( encircled/calculate/energy 1 |mtW) encircled/udata 1 V&f*+!!2 title ex 11: encircled energy `Na()r$T plot/watch ex11a_5.plt #
YNBM\Q plot/udata 1 min=0. max=1. # _ ^FC9 end S1$^ _S
= 图1.刮刀镜镜前会聚横模 ,1ev2T 5t:Zp\$+` 图2.单程能量损失图 == wX.y\.n 图3 Ql{#dcRx 58Ibje 图4.刮刀镜镜后会聚横模 uq3pk3
)W9 hi,="
/9 图5.准直谐振腔的远场分布 UPH#~D! SRfh{u 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
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