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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: 3DS&-rN &'<e9
(11.1) D
$3Mg 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。 /K\]zPq GEUC<bL+ 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%。 )@[##F2 Y2Y)| <FH GLAD的计算与该理论相符甚好。 GX;~K .l$:0a
Z=j6c" 参考文献 w0`8el; ~X!Z+Vg A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ?n(OH~@$i 1paLxR5 db`L0JB C 谐振腔参数 /l1OC(hm ---------------------------------------- :B
9> 等效菲涅尔数 0.5 LeaJ).Maw 放大倍率 2 G_/DzJBF 腔长 90cm rc`}QoB)R 孔径1半径 0.3cm U;#9^<^ 孔径2半径 0.6cm $*hqF1Q ----------------------------------------- K26`wt 2rPmu ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 &hu>yH>j ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 Xli$4 uL
##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 jIi:tO9G^, ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 Bht! + variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 #.j}: variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 w?:tce zv0bE?W9 ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 O_\%8*; macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 @L?KcGD pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 mLm?yb: clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 )9i$ 1"a( mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 }\0ei(%H prop 90 # 向后传播90cm .bY
R mirror rad=360. # 凹面镜 B;e (5y- clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 5yk#(i7C prop 90 # 向前传播90cm ZXl_cq2r variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy ]p!)8[< write/screen/on # 写屏 'S%H"W\ udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 55Y a(E gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # L Iz<fB gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 Z0%:j\W4c energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 V:h7}T95 if STOP macro/exit # 条件退出 .tcdqL-' if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 1]69S( title resonator mode pass = @pass_number pZz\o plot/l xrad=.75 bEm9hFvd endif AVi&cvhs macro/end #MFIsx)r ^!fY~(=U4 ###初始化变量 Swr4De_5 pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # -}_1f[b field_radius = 1.6 #调整场半径 R*/s#*gmL Z@(KZ| c##建立初始单位和高斯场分布 Wh)!Ha} array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 niqknqW<t units/field 1 field_radius # 定义单位 9y&bKB2, wavelength/set 1 10. # 定义波长 GZ^Qt*5 { gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 -Xx4:S 0X3yfrim c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 RqX^$C8M gain/eigenvalue/set 1 T+e*' <!O plot/screen/pause 3 >x>/}` TEST = 1 +PS
jBO4! resonator/name conres #设置谐振腔名字 B"8jEYT5 resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 J$5Vjh'aM TEST = 0 dIfy!B" pass_number = 0 #往返次数初始化为0 j#0JD!Vr clear 1 0 #光束初始化为0 q=}1ud}1 noise 1 1 #从噪声开始 u*/+cT resonator/run 30 #宏运行30次 P0pBR_:o title ex 11: energy per step #设置图形的标题 "([/G?QAG plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 `Qjs{H plot/udata max=0 #设置横坐标范围 stUUez> Ss%1{s~ok ###绘制汇聚场分布 |Ve,Y title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 oKb"Ky@s plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 n*Uk<_WA plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 7Ja*T@ ! h obs 1 .3 W.NZ%~|+e/ title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 1jej7p>K plot/watch ex11a_3.plt ]f0OmUHR5i plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 QFMAy>Gdn Ek1c >s,t c##应用透镜并传播到远场 Nte$cTjX lens/sph 1 100 :AS`1\ C prop 100 n}I?.r@e title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 _ OC@J*4. plot/watch ex11a_4.plt hGkJ$QT plot/liso 1 ns=64 vxHFNGI Qz3Z_V4k9 c###生成环围功率表 1X&.po encircled/calculate/energy 1 x x4GP2 encircled/udata 1 2j}DI"|h title ex 11: encircled energy R3;%eyu plot/watch ex11a_5.plt # H>A6VDu plot/udata 1 min=0. max=1. # 4(8trD6 end 9v[V"m`M 图1.刮刀镜镜前会聚横模 [iEz?1., bMxK @$G~ 图2.单程能量损失图 U8AH,?]# 图3 z}B39L xhOoZ- 图4.刮刀镜镜后会聚横模
r5Tdp)S }Uwji 图5.准直谐振腔的远场分布 naW!b&: ]jFl?LA%7 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
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