| infotek | 2021-02-03 09:09 |
動(dòng)態(tài)多模分析和調(diào)Q運(yùn)轉(zhuǎn)模擬動(dòng)態(tài)多模分析和調(diào)Q運(yùn)轉(zhuǎn)模擬 1 1.介紹 1 2.激光器連續(xù)輸出時(shí)輸出功率，模式競(jìng)爭(zhēng)，和光束質(zhì)量的模擬 2 3.Q開關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)模擬 6 4.光闌影響模擬 10 5.結(jié)論 12 1.介紹 動(dòng)態(tài)多模分析的目的是進(jìn)行激光多模和激光調(diào)Q運(yùn)轉(zhuǎn)分析。激光腔內(nèi)橫模結(jié)構(gòu)近似為HG和LG模式。HG和LG模式是不同本征頻率對(duì)應(yīng)的正交特征函數(shù)，我們假設(shè)模式之間的橫模振蕩互不干擾，因此模式之間的短時(shí)干涉影響可以忽略。基于這個(gè)假設(shè)，起振模式中的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度和光子數(shù)是由下面的以時(shí)間為變量的3D速率方程描述：  方程1-3描述反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度 ，腔內(nèi)總光子數(shù) ，歸一化光子密度分布 ，單個(gè)橫模的光子數(shù) ，相應(yīng)的單個(gè)模式歸一化光子密度分布 。在單個(gè)模式中基于光子數(shù) 的時(shí)間和光子密度分布 用于描述整個(gè)橫模結(jié)構(gòu)的分布。采用同樣的方法，可以得到與時(shí)間相關(guān)的模式競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)分析和腔的多模行為。該計(jì)算結(jié)果可用于計(jì)算光束質(zhì)量和激光功率輸出，描述與時(shí)間相關(guān)的Q開關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)。 方程2-3中的參數(shù)如下  方程2-3用于四能級(jí)激光系統(tǒng)。準(zhǔn)三能級(jí)系統(tǒng)的多模分析還在研究中。三能級(jí)（泵浦能級(jí)）和能級(jí)2（激光上能級(jí)）之間，能級(jí)1（激光下能級(jí)）和能級(jí)（基態(tài)能級(jí)）之間的快速衰減速率已被假定。 在前面的章節(jié)中有詳細(xì)的關(guān)于計(jì)算激光輸出功率，Q開關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)和光闌影響的參數(shù)和方程之間的數(shù)學(xué)關(guān)系的介紹。或者，可以點(diǎn)擊LASCAD主窗口主菜單的“Help DMA Code”。 接下來(lái)有一個(gè)關(guān)于DMA編碼的指南。它顯示了怎樣比較合理地定義DMA GUI中單個(gè)輸入?yún)?shù)來(lái)模擬CW多模操作，Q開關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)和光闌的影響。 2.激光器連續(xù)輸出時(shí)輸出功率，模式競(jìng)爭(zhēng)，和光束質(zhì)量的模擬 要使用DMA編碼，需要在腔內(nèi)插入一個(gè)熱透鏡晶體。可以參照教程1的說(shuō)明，準(zhǔn)備一個(gè)端面泵浦的晶體。簡(jiǎn)便地，我們可以直接打開tutorial-1.lcd文件激活腔結(jié)構(gòu)，該文件可以在LASCAD的子目錄“tutorials”中找到。在我們?cè)O(shè)置好FEA編碼和在模式腔內(nèi)插入晶體后，在LASCAD主菜單中選擇 “Dynamic Multimode Analysis”，打開DMA窗口。在該窗口中，點(diǎn)擊Open GUI for DMA，打開“Dynamic Multimode Analysis”。該窗口有5個(gè)標(biāo)簽，如下： | |