采用球面反射鏡構(gòu)造了一個(gè)共焦非穩(wěn)腔，該結(jié)構(gòu)與Siegman和Miller描述的結(jié)構(gòu)一致^[1]。該諧振腔的準(zhǔn)直菲涅爾數(shù)和等量菲涅爾數(shù)分別為：

其中，a是孔徑半徑，L為腔長(zhǎng)，λ為波長(zhǎng)，M是準(zhǔn)直倍率。相應(yīng)的參數(shù)數(shù)值為:L=90cm，a=0.3cm，M=2，λ=10μ。帶入后計(jì)算得：N_c=2，N_eq=0.75。

激光在腔中來回一次后，分布的單位是初始時(shí)的兩倍。要開始另一次來回傳輸，單位需要縮放到原來的單位，根據(jù)Siegman和Miller理論，每個(gè)來回?fù)p耗大約為44%。

GLAD的計(jì)算與該理論相符甚好。

參考文獻(xiàn)

1.A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using PronyMethod,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970).

C 諧振腔參數(shù)

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等效菲涅爾數(shù)   0.5

放大倍率     2

腔長(zhǎng)       90cm

孔徑1半徑    0.3cm

孔徑2半徑    0.6cm

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##ENEGY/GNORM 歸一化每一次傳遞之后的光束能量為分配的值

## pass_number變量是為了計(jì)數(shù)宏運(yùn)行次數(shù)，同時(shí)作為標(biāo)題輸入?yún)?shù)

##變量stop用于測(cè)試收斂，并將值傳遞到if語句以退出宏

###變量field_radius用于在宏結(jié)束后初始化數(shù)組并重新調(diào)整場(chǎng)半徑

variable/dec/int pass_number # 聲明pass_number變量為整數(shù)

variable/dec/int STOP TEST # 聲明確定收斂的開關(guān)

####定義一個(gè)宏，它是一系列命令，通過空腔表示一個(gè)循環(huán)

macro/def conres/over#聲明宏conres /新信息覆蓋舊信息

pass_number = pass_number + 1 list #增量計(jì)數(shù)器

clap/cir/no 1 .3 # 孔徑1定義

mirror rad=180 # 凸面反射鏡，曲率半徑r=180

prop 90 # 向后傳播90cm

mirror rad=360. # 凹面鏡

clap/cir/no 1 .7 # 孔徑2定義

prop 90# 向前傳播90cm

variable/set Energy 1 energy # 將光束的能量存在變量Energy

write/screen/on # 寫屏

udata/set pass_number pass_number Energy-1 #儲(chǔ)存光束能量的變化量

gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP # store convergence test in STOP #

gain/eigenvalue/show 1 # 顯示本征值

energy/norm 1 1 #光束能量進(jìn)行歸一化

if STOP macro/exit # 條件退出

if [!TEST] then #TEST值為0，執(zhí)行語句

title resonator mode pass = @pass_number 

plot/l xrad=.75 

endif

macro/end

###初始化變量

pass_number = 0 # 往返次數(shù)初始化為0#

field_radius = 1.6 #調(diào)整場(chǎng)半徑

c##建立初始單位和高斯場(chǎng)分布

array/set 1 128 #設(shè)置矩陣為128*128

units/field 1 field_radius # 定義單位

wavelength/set 1 10. # 定義波長(zhǎng)

gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3 #能量收斂準(zhǔn)則的分?jǐn)?shù)變化設(shè)置

c#調(diào)用宏請(qǐng)求最多30個(gè)傳遞，并在收斂條件下退出

gain/eigenvalue/set 1 

plot/screen/pause 3

TEST = 1 

resonator/name conres #設(shè)置諧振腔名字

resonator/eigen/test 1 #尋找本征值

TEST = 0 

pass_number = 0 #往返次數(shù)初始化為0

clear 1 0 #光束初始化為0

noise 1 1 #從噪聲開始

resonator/run 30 #宏運(yùn)行30次

title ex 11: energy per step #設(shè)置圖形的標(biāo)題

plot/watch ex11a_1.plt  #設(shè)置圖形窗口的名稱

plot/udata max=0  #設(shè)置橫坐標(biāo)范圍

###繪制匯聚場(chǎng)分布

title ex 11: resonator pass no. @pass_number #設(shè)置圖形的標(biāo)題

plot/watch ex11a_2.plt #設(shè)置圖形窗口的名稱

plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 

obs 1 .3 

title ex 11: outcoupled beam #設(shè)置圖形窗口的名稱

plot/watch ex11a_3.plt 

plot/liso 1 xrad=.75 ns=64 

c##應(yīng)用透鏡并傳播到遠(yuǎn)場(chǎng)

lens/sph 1 100 

prop 100 

title ex 11: far-field pattern #設(shè)置圖形窗口的名稱,畫出遠(yuǎn)場(chǎng)模式

plot/watch ex11a_4.plt 

plot/liso 1 ns=64 

c###生成環(huán)圍功率表

encircled/calculate/energy 1 

encircled/udata 1 

title ex 11: encircled energy 

plot/watch ex11a_5.plt #

plot/udata 1 min=0. max=1. #

end