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建立了多元件谐振腔本征模的有限元传输矩阵模型。提出了模式计算相对误差概念及相应表达式,该表达式在数值上不受菲涅耳数的影响,能够很好反映有限单元划分方案对不同菲涅耳数的谐振腔的模式计算精度的影响。提出了有限单元划分精细度的概念和相应表达式,用以表征有限单元划分的精细程度。该表达式以菲涅耳数作为有限元传输矩阵法对腔镜单元格数划分的相对要求,用镜面实际划分的单元格数与菲涅耳数的比值来表征有限单元划分的精细程度。分析了不同谐振腔参数变化时模式计算相对误差与有限单元划分精细度的关系,建立了3种不同函数形式的经验表达式,并通过比较拟合残差选择了拟合效果较好的表达式。 相似文献
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根据有限元法单元划分的思想,提出了一种新颖的模拟光腔模式及光束传输的特征向量法. 该方法的关键之处在于基于衍射积分理论构造了一种新的光束传输矩阵,通过求解特征矩阵方程可一次性得到谐振腔的一系列特征向量,每一列特征向量即代表了腔镜上光场的一个确定模式的振幅及相位分布. 并可采用该方法模拟光场传输到腔内或腔外任意地方的场分布. 该方法将传统方法中大量的迭代过程转化成为本征积分方程特征向量的求解过程,并与初值取值无关,且可一次性求得多个模式分布,从而可方便地分析谐振腔的模式鉴别能力. 特征向量法对圆形镜共焦
关键词:
谐振腔
特征向量法
模式分布 相似文献
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利用一种用于光腔模式及光束传输模拟计算的特征向量法计算有源腔的2维失调,通过对谐振腔几何关系的求解,以及对增益进行薄层模型处理,最后利用特征向量法计算有源腔失调后的模式分布,发现失调造成了模式强度分布不均匀,并带来模式阶数的改变。计算了相应的光束质量因子,结果表明:在一定失调范围内,失调可能会带入新的模式竞争;谐振腔在一定范围的失调情况下,各阶模式的光束质量可能变好,也有可能变差,随着模式阶数的增加光束质量整体趋势是越来越差;原来简并的模式可能不再简并。该方法可以为计算失调后谐振腔的模场带来方便。 相似文献
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利用一种用于光腔模式及光束传输模拟计算的特征向量法计算有源腔的2维失调,通过对谐振腔几何关系的求解,以及对增益进行薄层模型处理,最后利用特征向量法计算有源腔失调后的模式分布,发现失调造成了模式强度分布不均匀,并带来模式阶数的改变。计算了相应的光束质量因子,结果表明:在一定失调范围内,失调可能会带入新的模式竞争;谐振腔在一定范围的失调情况下,各阶模式的光束质量可能变好,也有可能变差,随着模式阶数的增加光束质量整体趋势是越来越差;原来简并的模式可能不再简并。该方法可以为计算失调后谐振腔的模场带来方便。 相似文献
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自适应光学系统的模式法数值模拟 总被引:7,自引:2,他引:5
建立了利用模式法笃自适应光学系统进行数值模拟的理论模型,编制了计算程序,并与激光大气传输计算程序衔接起来,进行了大量数值模拟计算。首次发现:存在泽尼特多项式展开的最佳项数。大于一定项数的展开式的效果迅速变坏,竖排和斜排经特面式展开有类似的结果。文献中认为可以采用的15项经特多项式展开的效果不好,最佳项数随着横向风速的增加而减小,在风速较大时最佳项数下的模范地结果稍好于直接斜率控制法的结果。 相似文献
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本文使用光学变换矩阵方法,分析了多元件谐振腔的等价腔问题。发展了等价腔的一些概念和方法,推出了在普遍情况下,等价腔各参量与原谐振腔各参量之间的解析关系,并得到了一组不变量;同时,还澄清了一些关于等价腔的错误看法和易混淆之处。 相似文献
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传输矩阵法分析微环谐振器阵列传输特性 总被引:2,自引:1,他引:2
微环谐振器可用作未来高密度、超大规模集成光路的基本构件,其重要发展方向之一是多环化、阵列化,微环谐振器阵列近来成为研究的热点。基于定向耦合器、环形谐振腔、直波导腔的基本单元传输矩阵,建立了用于分析微环谐振器阵列传输特性的传输矩阵模型。讨论了列间距对传输特性的影响,并数值模拟了不同尺度的奇数行和偶数行情况下谐振器阵列的传输特性。结合此传输矩阵模型,讨论了通过改变微环谐振器阵列的尺度以及耦合系数以实现滤波特性改善的方案。最后数值研究了最小尺度微环谐振器阵列传输特性与腔间耦合系数的关系。 相似文献
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UR90环形非稳腔输出模式特性的数值分析 总被引:1,自引:1,他引:0
将UR90环形非稳腔引入氧碘化学激光器,对其输出模式进行了数值模拟计算,模拟包括了化学动力学,介质横向流动和物理光学等因素,得到与放大率M和光轴离截取镜距离a等参数相关的近场光强,位相及远场光强分布曲线。 相似文献
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对Du Fort-Frankel差分格式用于谐振腔模式计算进行简要分析,以该差分格式为基础,提出基于移动矩阵法的非稳腔模式数值计算快速算法.对空腔共焦非稳腔模式进行数值模拟,将计算结果与参考文献进行对比,两者吻合较好.对有源共焦非稳谐振腔内增益区位置对谐振腔输出功率的影响进行数值计算,结果表明:对于采用共焦非稳腔的大功率激光器,当增益体积一定、小信号增益曲线相同时,随着谐振腔内增益区与凹面镜之间的距离的减小,激光器输出功率会有较为明显的提高.数值算例证明了本文方法的正确性和有效性. 相似文献
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轴对称光束的克尔透镜矩阵及其在克尔透镜锁模中的应用 总被引:5,自引:2,他引:3
在非线性薛定谔方程的基础上较严格简明地推导了克尔介质的轴对称光束及高斯光束的ABCD传播矩阵,该矩阵可用于设计克尔透镜锁模,以腔二端为平面镜的任意光学系统为例,获得了简单的普遍公式。 相似文献
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一种新型光子晶体双色谐振腔 总被引:2,自引:0,他引:2
提出一种新型的光子晶体双色谐振腔,以光学传输矩阵法为基础给出了设计的关键参量及其优化方法,并分析了其物理原理.根据常用的650nm/780nm,532nm/671nm,1079nm/1320nm和1 064 nm/1 319 nm等双色激光谱线,设计了4个光子晶体双色谐振腔结构.这种一维光子晶体谐振腔只需要一个谐振腔,缺陷层两侧周期数为5层时,该腔体总厚度小于5 μm,可获品质因子为103~104,相对带宽为10-4~10-5的双色谱线,且模式纯净,基于基模谐振. 相似文献
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Mai Lu Zhide Hu Zhangyou Peng Xiaoqiang Chen Fuyong Xu Keyu Zhao Mitsunori Matsumoto Fulin Wei Zheng Yang 《International Journal of Infrared and Millimeter Waves》2000,21(1):63-76
In this paper, the dominant mode in groove guide is analyzed by finite element method. For the guide with a shallow groove, the electric field lines (abbreviated as E lines) are perpendicular to the parallel plate, which is different from the literatures, and the dominant mode distribution is irrelevant to the groove width; for the guide with a narrow but deeper groove, the E lines are parallel to the plate region, which represents the characteristics of lower attenuation, for the guide with a deeper and wider groove, a complicated E lines are obtained. These results reveal that the dominant mode distribution in groove guide is varied, which replenish our understanding of groove guide, and the results have important values in design, manufacture, and application of groove guide. 相似文献