电子科大激光原理课程设计谐振腔光束仿真Word文档下载推荐.doc

1、L=700mmR1=500mmR2=600mm图A 两球面镜组成的谐振腔实现方法： 首先利用列阵描述任光线的坐标，而用传输矩阵描述光线经过一段空间后所引起的坐标变换。假设光线在腔内经n次往返时其参数的变换关系以矩阵的形式表示：= 用 计算出光线的路径。 如此循环得到腔内的光线轨迹。实现程序：见 源程序（1）模拟结果：稳定情况下 非稳定情况下R1=500mm,R2=600mm,L=700mm R1=250mm,R2=300mm,L=700mm任务二：如图所示的谐振腔，由球面放射镜和平面放射镜之间插入一薄透镜构成。R1=1000mmF=50mmL1L=800mm图B 平面镜和凹面镜之间插入薄透镜谐

2、振腔（1） 分析计算透镜与平面镜之间的距离在什么范围内腔是稳定的；（2） 在腔稳定情况下，演示在腔内往返100次以上时光线轨迹；（3） 计算自再现高斯光束的q参数，并演示往返一周腔内光斑半径曲线自再现（波长为0.5um）。（1）计算谐振腔的传输矩阵 ，利用公式计算的值，判断当时，谐振腔是稳定的，当不再范围内时，谐振腔是非稳定的。（2）其实现方法同任务一的方法一样。（3）计算谐振腔内各个平面上的q参数，根据，求得和，利用 求得，用 画出光线在谐振腔内往返一周的光斑半径曲线，同时验证谐振腔模式的自再现。见 源程序（2.2）和（2.3） （1）经计算当R1=1000mm，F=50mm，L=800mm

3、时，L1在40mm至55.333mm时腔稳定。（2）腔稳定下反射100次光线 （3）往返一周的光斑半径R1=1000mm，L=780mm，L1=100mm，F=100mm（3）qm=680 + 466.476151587624i； q1=-680 + 466.476151587624i； q2=100 + 466.476151587624i； q3=-100 + 21.4373231428136i； q4=21.4373231428136i； q5=21.4373231428136i； q6=100 + 21.4373231428136i； q7=-100 + 466.476151587624

4、i； q8=680 + 466.476151587624i； 所以q8=qm模式自再现。源程序：（1）clear,clcn=100;L=700;R1=500;R2=600;r=3;theta=0.01;I=r;theta; x=linspace（0,L,L）;for i=1:n y=I（1,1）+I（2,1）*x; plot（x,y）,hold on I=1,0;-2/R2,1*1,L;0,1*I; y=I（1,1）+I（2,1）*（L-x）;-2/R1,1*1,L;end（2.2）L=780;l1=100;R1=1000;R2=inf;F=100;T=1,0;0,1*1,0;-1/F,1*1

5、,l1;-2/R2,1*1,l1;-1/F,1*1,L;0,1;A=T（1,1）;B=T（1,2）;C=T（2,1）;D=T（2,2）;h=（A+D）/2;x1=linspace（0,L,L）;x2=linspace（L,L+l1,l1）; y=I（1,1）+I（2,1）*x1; plot（x1,y）,hold on y=I（1,1）+I（2,1）*（x2-L）; plot（x2,y）,hold on y=I（1,1）+I（2,1）*（l1-（x2-L）; y=I（1,1）+I（2,1）*（L-x1）;（2.3）wl=0.5*10-3;qm=1/（2*C）*（D-A）+i*2*sqrt（1-（

6、A+D）2/4）;A=1;B=0;C=-2/R1;D=1;q1=（A*qm+B）/（C*qm+D）;z0=real（q1）;f=imag（q1）;w0=sqrt（f*wl/pi）;z=0:L;w=w0*sqrt（1+（z+z0）.2/f2）;plot（z,w）,hold onplot（z,-w）,hold onB=L;C=0;q2=（A*q1+B）/（C*q1+D）;C=-1/F;q3=（A*q2+B）/（C*q2+D）;z0=real（q3）;f=imag（q3）;l1;plot（z+L,w）,hold onplot（z+L,-w）,hold onB=l1;q4=（A*q3+B）/（C*q3+D）;C=-2/R2;q5=（A*q4+B）/（C*q4+D）;q6=（A*q5+B）/（C*q5+D）;q7=（A*q6+B）/（C*q6+D）;q8=（A*q7+B）/（C*q7+D）;