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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: !Prg_6
` 7:plQ!7^
(11.1) $P/~rZ@M@ 其中,a是孔径半径,L为腔长,λ为波长,M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm,a=0.3cm,M=2,λ=10μ。带入后计算得:Nc=2,Neq=0.75。
'7hu 2i5 Czs8!S 激光在腔中来回一次后,分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输,单位需要缩放到原来的单位,根据Siegman和Miller理论,每个来回损耗大约为44%。 a|t$l=|DD -*X a3/kQ GLAD的计算与该理论相符甚好。 ]hk L*xhGoC=
x[~b2o 参考文献 /Kql>$I i&bA2p3+d A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). +hg3I8q: /R]U}o^/(% %Nlt H/I C 谐振腔参数 6-N?mSQU ---------------------------------------- $p#Bi-& 等效菲涅尔数 0.5 [=6]+V83M 放大倍率 2 #rMlI3; 腔长 90cm `VA"vwz 孔径1半径 0.3cm Gp?a(-K5 孔径2半径 0.6cm }~e8e -----------------------------------------
4":KoS`,j *+Ek0M ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 9-&Ttbb4)0 ## pass_number变量是为了计数宏运行次数,同时作为标题输入参数 x kx^%3dV ##变量stop用于测试收敛,并将值传递到if语句以退出宏 tqE6>"jD ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 _{I3i:f9X8 variable/dec/int pass_number # 声明pass_number变量为整数 FtP0krO( variable/dec/int STOP TEST # 声明确定收敛的开关 I| w"/"U Aza /6OL ####定义一个宏,它是一系列命令,通过空腔表示一个循环 x9UX!Z5*> macro/def conres/over # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 X`kk]8= pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 3`t#UY).F clap/cir/no 1 .3 # 孔径1 定义 ?pW`cFLDHF mirror rad=180 # 凸面反射镜,曲率半径r=180 ##,a0s^ prop 90 # 向后传播90cm n4;.W#\ mirror rad=360. # 凹面镜 EH+"~-v)ae clap/cir/no 1 .7 # 孔径2定义 ! ` prop 90 # 向前传播90cm w1EXh variable/set Energy 1 energy # 将光束的能量存在变量Energy F~R;n_IJ write/screen/on # 写屏 q6McG HT udata/set pass_number pass_number Energy-1 #储存光束能量的变化量 eBZXI)pPh gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP # QO<jI#
gain/eigenvalue/show 1 # 显示本征值 U dT*E: 6 energy/norm 1 1 #光束能量进行归一化 M'?,] an if STOP macro/exit # 条件退出 pnl{&<$C%C if [!TEST] then #TEST值为0, 执行语句 /?uPEKr title resonator mode pass = @pass_number Ec3}_` plot/l xrad=.75 |GdUL%1hnC endif 5;tD"/nz macro/end \:%(q/v"X ~Z\8UsVN ###初始化变量 b z`+ k,* pass_number = 0 # 往返次数初始化为0 # bn|I>e field_radius = 1.6 #调整场半径 BRw .]&/ yZ0-wI c##建立初始单位和高斯场分布 Ec!"O3%!M^ array/set 1 128 #设置矩阵为128*128 f',Op1o units/field 1 field_radius # 定义单位 =_.l8IYX$% wavelength/set 1 10. # 定义波长 <T` 7%$/E gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收敛准则的分数变化设置 xgwY@'GN >!eAM ) c#调用宏请求最多30个传递,并在收敛条件下退出 0IsPIi"7 gain/eigenvalue/set 1 %f&/E"M plot/screen/pause 3 RD!&LFz/} TEST = 1 D$w6V resonator/name conres #设置谐振腔名字 )tC5Hijq, resonator/eigen/test 1 #寻找本征值 pj\u9
L_ TEST = 0 \\iQEy<i pass_number = 0 #往返次数初始化为0 EaO6[E clear 1 0 #光束初始化为0 q$0*b]=E noise 1 1 #从噪声开始 R6` WN resonator/run 30 #宏运行30次 m(r,Acy6 title ex 11: energy per step #设置图形的标题 %|s; C plot/watch ex11a_1.plt #设置图形窗口的名称 C8J[Up plot/udata max=0 #设置横坐标范围 f}o\*|k_| !EvAB+`jLI ###绘制汇聚场分布 u0JB\)(-/h title ex 11: resonator pass no. @pass_number #设置图形的标题 T:27r8"Rh plot/watch ex11a_2.plt #设置图形窗口的名称 \o z#l'z plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 w#ZoZZ wh obs 1 .3 |UkR'Ma title ex 11: outcoupled beam #设置图形窗口的名称 iN bIp"W plot/watch ex11a_3.plt QE^$=\l0 plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 U\g/ 2dM "IZa!eUW c##应用透镜并传播到远场 xs{3pkTYD lens/sph 1 100 !S$:*5=& prop 100 xsIY7Ss U title ex 11: far-field pattern #设置图形窗口的名称,画出远场模式 G"r1+# plot/watch ex11a_4.plt Y4J3-wK5 plot/liso 1 ns=64 M,j U}yD3 prWk2_D;* c###生成环围功率表 ] ]u
s % encircled/calculate/energy 1 /
kF) encircled/udata 1 y`L>wq,KU title ex 11: encircled energy y%&q/tk plot/watch ex11a_5.plt # .N,bIQnj plot/udata 1 min=0. max=1. # {0L1X6eg end :">!r.Q 图1.刮刀镜镜前会聚横模 OC_+("N NpE*fR') 图2.单程能量损失图 NN%*b yK 图3 zG }@0 .UQzPnK 图4.刮刀镜镜后会聚横模 *l"T$H NG=@ -eu 图5.准直谐振腔的远场分布 -"R2 MR;1
2*p 图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线
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