Процесс формирования пространственной структуры электромагнитного поля в резонаторе лазера, расчет структуры поля методом Фокса-Ли: Методические указания к лабораторно-практической работе, страница 8

После ввода всех параметров откроется окно "Результаты расчета", где показаны рассчитанные значения обобщенных параметров G1,G2, N, а также Neq1, Neq2, если параметры резонатора таковы, что он оказался неустойчивым. В исходном состоянии программа задает некоторый набор параметров, в котором только значение длины L задано равным 0, то есть не имеющим физического смысла. Поэтому для появления окна "Результаты расчета" необходимо минимально ввести лишь значение L.

Если значения параметров G1,G2, N, попадают в допустимый диапазон, можно запускать расчет распределения электромагнитного поля и дифракционных потерь. Для этого нужно набрать <Alt-C>. На мониторе компьютера появится изображения координатных осей. По оси х откладывается радиальная координата зеркала, по оси у - интенсивность излучения, нормированная на интенсивность насыщения. Левый график соответствует заднему зеркалу I, правый - выходному зеркалу 2. В правой части экрана изображаются значения дифракционных потерь, рассчитанные для текущего распределения и обозначенные как "Дифф. потери 1 -> 2". Через небольшое время, за которое выполняются подготовительные расчеты, начнется расчетное моделирование итерационным методом Фокса-Ли физического процесса установления распределения поля в резонаторе.

На каждом из графиков появляются две кривые. Более ярким цветом - распределение, полученное на последнем проходе резонатора излучением, бледным цветом - на предыдущем проходе. Масштаб изображения по вертикали по мере роста интенсивности автоматически изменяется. Проход за проходом кривые сближаются, и через некоторое время совпадут, показывая, что установилось стационарное модовое распределение. Соответственно, перестанут меняться значения дифракционных потерь, останутся лишь их небольшие колебания, на уровне 0,1 процента. До такого состояния типично требуется от 20 до 50 итераций.

Может быть ситуация, когда установления не происходит. Это означает, что в резонаторе с заданными пользователем значениями параметров не может установиться основная мода, происходит ее конкуренция с модой более высокого порядка. Обычно даже видно, как формируется одна мода, потом происходит перескок на другую, потом после некоторого числа проходов опять перескок и так далее.

Итерации можно прервать на любом проходе нажатием клавиши <Enter>. Тогда автоматически для найденного распределения поля запустится расчет характеристик дальней зоны, которые изображаются на общем экране с графиками распределений поля на зеркалах.

Просмотрев полученные результаты, пользователь может нажатием клавиши <Enter> возвратиться на экран ввода параметров и вновь пройти весь цикл работы, либо запустить печать результатов на бумагу.

Для печати результатов расчета на принтере необходимо перед запуском ( ! ) программы "Resonat" загрузить драйвер "graphics.ехе" операционной системы, то есть сначала запустить команду " graphics ", а уже затем запускать файл "resonat;". Если драйвер был предварительно загружен, то после расчета характеристик дальней зоны результаты расчетов могут быть напечатаны принтером в виде копии финального графического экрана. Для этого после подготовки к работе принтера достаточно нажать клавишу "Print Screen".

2.4. Состав программного пакета

В рабочей директории должны находиться следующие файлы:

resonat.exe - исполняемый файл;

egavga.bgi - графический драйвер фирмы Borland;

litt.chr - русский шрифт, используемый в графическом режиме;

help.txt; - текстовый файл Help.