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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: ug3lMN4UX 1#X=&N
(11.1) %Fm;LQa ] 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。 `/j|Rb|eow Dqcu$V] 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%。 E1 gTrMo DP'Dg /D GLAD的计算与该理论相符甚好。 3[O =2 #WmAkzvq
z?> y 参考文献 $Aoqtz d\ 1^"aR# A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 0-; P&m!! s{EX ; [^BUhm3a C 谐振腔参数 58ZiCvqv ---------------------------------------- =
(h;L$ 等效菲涅尔数 0.5 d`][1rZk 放大倍率 2 vrO$8* sy 腔长 90cm >nW}zkfn 孔径1半径 0.3cm c]v3dHE_h 孔径2半径 0.6cm bFxJ| ----------------------------------------- &)}:Y!qiu ]Sx=y< ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 `}Zbfe~ ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 Cspm\F ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 )0V]G{QN ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 _eeX]xSSl variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 4O"kOEkKT> variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 c5+lm}R ? 6uE1&-:L ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 !*.
nR(>d macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 qvT+d
l3#[ pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 tZ24}~da clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 6i=wAkn_J mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 )$N{(Cke2T prop 90 # 向后传播90cm V>j` mirror rad=360. # 凹面镜 :q[n1
O[Ch clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 rd~W.b_b prop 90 # 向前传播90cm kAQ Zj3P] variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy >w;W&[ write/screen/on # 写屏 NJ!#0[@C udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 Ywq+l]5/p gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # >gLyz2 gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 }ucg!i3C energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 Jm,X~Si if STOP macro/exit # 条件退出 6Tmb@<I_ if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 s(LqhF[N2] title resonator mode pass = @pass_number fB}5,22 plot/l xrad=.75 =zGz|YI*? endif uKzz/Y{ macro/end t[ocp;Q w:@M|O4` ###初始化变量 /s_$CSiB pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # pg`;)@ field_radius = 1.6 #调整场半径 +-137!x\q Q*{
2 c##建立初始单位和高斯场分布 =qQQ^`^F'~ array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 Z6ex<[`I units/field 1 field_radius # 定义单位 %K,,Sl_ wavelength/set 1 10. # 定义波长 w'>v@`y gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 )BrqE uX@" L%Hm#eFx c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 &y+*3,!n8 gain/eigenvalue/set 1
H;L&G|[ plot/screen/pause 3 @= 9y5r TEST = 1 ?bA]U: resonator/name conres #设置谐振腔名字 =D$r5D/xd resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 SkUP9 TEST = 0 CU&,Kq@ pass_number = 0 #往返次数初始化为0 t!C-G+It clear 1 0 #光束初始化为0
kS9 noise 1 1 #从噪声开始 ;S j* { resonator/run 30 #宏运行30次 =
F<`-6 title ex 11: energy per step #设置图形的标题 &NnMz9 plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 <a3XV plot/udata max=0 #设置横坐标范围 Y>~zt - pU/.|Sh ###绘制汇聚场分布 DZZt%n8J title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 ( mMz]b5 plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 LvdMx]*SSr plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 _xsYcw~) obs 1 .3 :]jtV~E\ title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 {` plot/watch ex11a_3.plt [i _x
1 plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 J n/=v\K@ \}W.RQ^3 c##应用透镜并传播到远场 ;& +75n lens/sph 1 100 gQwmYe prop 100 X9wi: title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 n4,J#h/ plot/watch ex11a_4.plt .m51/X&*n plot/liso 1 ns=64 ;zODp+4@Q 2Mp;/b! c###生成环围功率表 _>I5Ud8(- encircled/calculate/energy 1 LPF?\mf ^4 encircled/udata 1 rK wkj) title ex 11: encircled energy WH*&MIjAr/ plot/watch ex11a_5.plt # v<W++X7z plot/udata 1 min=0. max=1. # Cv33?l-8%_ end I^=M>_s4 图1.刮刀镜镜前会聚横模 jRc#>;dN (ShJ! 图2.单程能量损失图 l:HuG! 图3 oef(i}8O@ xH uyfQLk 图4.刮刀镜镜后会聚横模 rD gl@B3 IZLX[y 图5.准直谐振腔的远场分布 'z/hj>B< /FY_LM 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
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