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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: [gB+C84%% If.r5z9
(11.1) }M+7T\J! 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。 BzzTGWq\ Yz b XuJ4 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%。 :-'qC8C 7 3m1 GLAD的计算与该理论相符甚好。 ceV}WN19l ?8$Q-1=
]-q;4. 参考文献 ^s=8!=A( ]tD]Wx% A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). }*-@!wc-N PeT'^?> OYd !v`< C 谐振腔参数 OCUr{Nh ---------------------------------------- ?EL zj 等效菲涅尔数 0.5 2|L&DF:G 放大倍率 2 ;fJ.8C 腔长 90cm (?c-iKGc 孔径1半径 0.3cm ] @'!lhLi 孔径2半径 0.6cm @VBcJ{e, ----------------------------------------- Zh,71Umz ,^:.dFH6 ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 R8Tx[CJ5 ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 >bxS3FCX ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 .h[:xYm ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ?0SEMmp`H variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 xmX 4qtAL variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 /mMV{[ '7/)Ot( ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 *fdTpXa macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 =WLY 6)]A pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 Gq6*SaTk clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 \8
":]EU mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 R=dC4; prop 90 # 向后传播90cm (ZGbhMK mirror rad=360. # 凹面镜 %*U'@r(A clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 ]yu:i-SfP prop 90 # 向前传播90cm >Q/Dk7 # variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy XkqCZHYkS write/screen/on # 写屏 }#J/fa9
! udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 :Al!1BJQ gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # N;d] 14| gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 cR{#V1Z energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 =vPj%oLp'a if STOP macro/exit # 条件退出 ~@!bsLSMU if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 %)|s1B'd title resonator mode pass = @pass_number l.]xB,k plot/l xrad=.75 B[}6-2<>?C endif N;R^h? ' macro/end ==B6qX8T 5s XXM ###初始化变量 7nSxi+6e pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # No$3"4wk field_radius = 1.6 #调整场半径 CAlCDfKW} [?gP; , c##建立初始单位和高斯场分布 $:6!H:ty array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 Y@v>FlqI{ units/field 1 field_radius # 定义单位 =%7-ZH9 wavelength/set 1 10. # 定义波长 H+#FSdy# gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 C^){.UGmJ 0"R|..l/ c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 :]"V-1#} gain/eigenvalue/set 1 So6x"1B plot/screen/pause 3 @ZJS&23E TEST = 1 FwK]$4* resonator/name conres #设置谐振腔名字 *Ly6`HZ9 resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 rA1._
TEST = 0 SJLis"8 pass_number = 0 #往返次数初始化为0 iCoX&"lb clear 1 0 #光束初始化为0 QPx^_jA noise 1 1 #从噪声开始 k+/6$pI resonator/run 30 #宏运行30次 h(4v8ae title ex 11: energy per step #设置图形的标题 RFGffA&
plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 @iiT< plot/udata max=0 #设置横坐标范围 +_!QSU,@ @W<m4fi ###绘制汇聚场分布 wL1MENzp*z title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 RCrCs plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 iscz}E,Y plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 u
+hX obs 1 .3 ]GS bjHsO title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 V9vTsmo( plot/watch ex11a_3.plt $qiya[&G4 plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 x;S @bY # _1`)VS c##应用透镜并传播到远场 W_=f'yb:E lens/sph 1 100 OI*H,Z" prop 100 kM6
Qp title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ]5O~+Nf plot/watch ex11a_4.plt GdwVtqbX plot/liso 1 ns=64 W^Yxny =l6mL+C c###生成环围功率表 }k0_5S encircled/calculate/energy 1 gi8FHSU|G encircled/udata 1 #WuBL_nZ~ title ex 11: encircled energy !if plot/watch ex11a_5.plt # c$,P ~Ws' plot/udata 1 min=0. max=1. # | Iib|HQ) end \zY!qpX< 图1.刮刀镜镜前会聚横模 9x8fhAy}4 7_L;E~\ 图2.单程能量损失图 XSDpRo 图3 7/H)Az@i45 Ba,`TJ%y 图4.刮刀镜镜后会聚横模 |>Vb9:q9Po $`c:& 图5.准直谐振腔的远场分布 yfSmDPh D-c4EV 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
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