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其他工具的詳細(xì)描述請(qǐng)參閱LASCAD 手冊(cè)。
4. 激光腔特性分析工具
LASCAD包含幾種分析腔特性的工具，現(xiàn)在的這個(gè)例中會(huì)涉及到其中的一些。
4.1. 激光腔穩(wěn)定性分析
在如圖12所示的窗口中，可以看到在窗體標(biāo)題下的“Show Stability Diagram”復(fù)選框。選定這個(gè)復(fù)選框就會(huì)打開如圖14所示的“Stability Diagram”窗口。
圖14
單擊“Plot”按鈕就可以顯示確切的諧振腔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。圖形中紅色的十字形符號(hào)所在的位置表示腔的穩(wěn)定性。改變諸如反射鏡曲率半徑這樣的腔參數(shù)以后，再單擊“Plot”按鈕，將出現(xiàn)第二個(gè)十字形符號(hào)，它的位置表明了腔參數(shù)改變對(duì)腔穩(wěn)定性的影響。重復(fù)前面的操作，可以畫出一系列的十字形符號(hào)，最后畫的這個(gè)總是紅色而以前的變成了藍(lán)色。腔的穩(wěn)定性對(duì)泵浦功率的依賴關(guān)系是非常重要的，因此為了分析這種關(guān)系像在第3節(jié)中描述的那樣對(duì)泵浦功率進(jìn)行調(diào)整。
選定“Show y-plane diagram”選項(xiàng)則顯示y平面的穩(wěn)定圖。像g參數(shù)這樣的概念的定義請(qǐng)參閱LASCAD手冊(cè)的6.5 節(jié)。
4.2. 高斯橫模的分布以及與泵浦光分布的重疊顯示
在如圖12中，可以看到緊靠在模式圖上方的“Show Mode Profile”的窗口有一個(gè)復(fù)選框，選定這個(gè)選項(xiàng)打開如圖15所示的“Mode Profile”窗口。
用鼠標(biāo)單擊模式圖窗口（如圖1 所示）右邊垂直的紫紅色豎條，并將它拖動(dòng)到模式圖中就能看到豎條所在位置的橫模高斯分布。
如果將豎條拖動(dòng)到晶體所在的位置，不僅顯示模的分布還顯示泵浦光（藍(lán)線表示）與模的重疊。對(duì)高階模存在的情況，可以用窗口右下角的左右箭頭控制高階橫模的顯示。
泵浦光沿x軸和y軸方向的差別是由于在兩個(gè)方向上輸入的高斯指數(shù)不同（如圖3所示）。
4.3. 計(jì)算激光功率輸出
選定LASCAD主窗口菜單中的“Laser Power”命令，打開如圖16所示的“Laser Power Output”窗口。
作為入射泵浦功率的一個(gè)函數(shù)，輸出激光功率可以通過按下“Plot”按鈕開始計(jì)算。按下“Adjust Range”按鈕可以調(diào)整繪出曲線和坐標(biāo)軸限制相適應(yīng)。為了計(jì)算此圖，對(duì)熱透鏡效應(yīng)作了線性調(diào)整，第3節(jié)的“Modifying cavity parameters”有對(duì)這個(gè)問題的相關(guān)描述。計(jì)算的點(diǎn)數(shù)可以通過窗口右上角的上下箭頭來改變。
圖15
選定對(duì)話框“Plot Mode”中的“Point”選項(xiàng)就可以畫出點(diǎn)圖。選定對(duì)話框“Definition of x-Axis Variable”的“Use output mirror reflectivity”選項(xiàng)可以畫出輸入功率與輸出鏡反射率的關(guān)系。
選定“Multimode Operation”按鈕可以畫出多模工作時(shí)的輸出功率。對(duì)這種情況，模的形狀是幾個(gè)橫模的疊加，它近似于一個(gè)平頂高斯光束，改變最高階橫模的階數(shù)可以改變平頂光束的寬度。當(dāng)這樣調(diào)整時(shí)，最高階模寬度沿腔軸的變化也考慮進(jìn)去了。
圖16
選定“Pulsed Operation”選項(xiàng)，輸入脈沖時(shí)間和頻率。其他的相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)參閱“指南2”。脈沖運(yùn)轉(zhuǎn)可用矩形脈沖來近似，選中“Pulsed Operation”復(fù)選框可以輸入脈沖持續(xù)時(shí)間和重復(fù)頻率。
5. 光束傳輸代碼（BPM）
僅有拋物線近似和ABCD 代碼并不都能滿足應(yīng)用。在有些情況，F(xiàn)EA結(jié)果可以作為波光傳輸代碼的輸入，這些代碼能以3D方式模擬傳輸波前與有熱畸變的高溫晶體的相互作用，且不使用拋物線近似。這里僅僅只是介紹在默認(rèn)設(shè)置情況下如何啟動(dòng)BPM代碼，更詳細(xì)的描述請(qǐng)參閱LASCAD使用手冊(cè)。
點(diǎn)擊LASCAD主窗口中的“BPM”選項(xiàng)中的“Run BPM”命令，在彈出的窗口中的輸入框也用來控制BPM代碼的執(zhí)行。
圖17
圖18
保持默認(rèn)設(shè)置，單擊“Run BPM”按鈕運(yùn)行BMP代碼。與BMP主窗口一起，有兩個(gè)圖形窗口打開。其中一個(gè)顯示反射鏡右端面的模分布，如圖18所示；另一個(gè)窗口顯示光束半徑的收斂性與腔迭代次數(shù)的增加的關(guān)系，如圖19所示。圖19所示的收斂性極限與圖12模式圖左邊放大所示的模光斑大小相當(dāng)一致。
關(guān)于如何運(yùn)行多模工作時(shí)的BPM代碼，請(qǐng)參閱指南2的詳細(xì)介紹。
圖19
圖20
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