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GLAD：諧振腔的優(yōu)化設(shè)計(jì)

概述
 

利用GLAD的優(yōu)化功能，諧振腔命令可以對(duì)諧振腔的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)分為兩個(gè)過(guò)程：首先，利用“resonator/test”和“resonator/set”命令對(duì)給定腔鏡參數(shù)的諧振腔確定腔內(nèi)本征模的尺寸。然后利用GLAD的優(yōu)化功能針對(duì)特殊的諧振腔參數(shù)要求進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而得到對(duì)應(yīng)的本征模式。

一旦確定了給定要求對(duì)應(yīng)的本征模，利用其對(duì)應(yīng)的高斯擬合本征模作為初始解就可以計(jì)算考慮衍射效應(yīng)的實(shí)際橫模分布。由于優(yōu)化得出的本征模與實(shí)際的衍射解是非常接近的，因此迭代過(guò)程會(huì)收斂得非常快。
 

系統(tǒng)描述
 

本例重點(diǎn)展示了resonator以及optimization兩個(gè)命令的使用。通過(guò)調(diào)整諧振腔兩端腔鏡的曲率半徑設(shè)計(jì)出光束束腰為0.04cm的諧振腔。初始狀態(tài)時(shí)兩個(gè)腔鏡的曲率半徑是一樣的，因此諧振腔初始狀態(tài)是一個(gè)對(duì)稱腔。“resonator/test”對(duì)建立的諧振腔進(jìn)行測(cè)試，并計(jì)算ABCD傳輸特性，從而計(jì)算出初始本征模，并將其存儲(chǔ)起來(lái)供optimization命令調(diào)用優(yōu)化。
 

模擬結(jié)果

 

   

圖1.對(duì)稱腔衍射傳輸?shù)牡�代收斂過(guò)程，只經(jīng)過(guò)了10次迭代就達(dá)到了收斂狀態(tài)