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文檔簡介

激光原理課程設計報告人：朱廣志2013-01-16激光加工國家工程研究中心激光加工國家工程研究中心提綱任務：模擬激光諧振腔模式目的：

（1）用計算方法和工具解決實際的科學問題；（2）掌握一門實用的編程語言；二、設計要求基本要求：條形腔的模擬矩形腔的模擬針對基模高級要求：圓形平面鏡或曲率鏡的模擬傾斜模擬多種模式的模擬三、準備工作熟讀激光原理§3.4、§3.5看一門編程語言相應的數(shù)學知識四、編程思路菲涅耳衍射積分：光源與觀察點之間的長度為S面上點（x’,y’)處的法線與連線之間的夾角諧振腔的模型建立：四、編程思路變量的離散化：有限元的思想??！四、編程思路各變量的確定：四、編程思路第五步：賦值（1）初始場分布：平面波，相位為零。

（2）確定相應的波長、腔長、矩形鏡大小菲涅爾數(shù)：第七步：歸一化處理

每次由一面到另一面的渡越迭代完成后，所得的場分布數(shù)值都要進行一次歸一化，這是由于在使用了諸多假設和近似后，具體值已經(jīng)沒有實際意義，我們所感興趣的只是形成自在現(xiàn)模時的相對振幅與相對相位的分布關系，所以每次迭代后都要參考中心點的振幅和相位值進行歸一化處理。即將一個面上的所有點的振幅除以中心點的振幅，所有點的相位減去中心點的相位。下次迭代時，以歸一化的值作為下次的迭代初值進行迭代。四、編程思路第八步：自再現(xiàn)判據(jù)將代入迭代公式，求出，歸一化后再代入迭代公式求出，計算按此過程循環(huán)，直到求得一個穩(wěn)定狀態(tài)為止，即將這種迭代一直進行到和只相差一個與坐標無關的常數(shù)因子為止。

四、編程思路四、編程思路五、程序要求至少具備：腔長L腔鏡的尺寸光波長迭代次數(shù)腔型的選擇（條狀腔，平行平面腔，圓面腔等）菲涅爾數(shù)：七、思考問題激光諧振腔模式的其他分析方法（如特征向量矩陣方法）和Fox-Li數(shù)值迭代法的比較；圓鏡腔與矩形腔的迭代輸出結果的比較；諧振腔各種參數(shù)（如腔長、波長、腔鏡大小等）的改變對迭代結果的影響；菲涅爾數(shù)與迭代次數(shù)的關系；Fox-Li迭代法的優(yōu)缺點以及和其他數(shù)值迭代法的比較；Fox-Li迭代法的誤差分析；不同初始場分布的改變（如三角波、梯形波、隨機波等）對最終穩(wěn)定場分布的影響；算法的優(yōu)化和迭代公式的優(yōu)化對輸出結果的影響；具體編程細節(jié)對圖形輸出結果的影響（如劃分點的多少）；平行平面腔迭代時，考慮分離變量法

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