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谐振腔模式的特征向量法快速计算分析

王炜 肖瑜 唐霞辉 秦应雄 吴超 王振

引用本文:
Citation:

谐振腔模式的特征向量法快速计算分析

    作者简介: 王炜(1988-),男,博士研究生,主要从事激光谐振腔与光束整形方面的研究。.
    通讯作者: 唐霞辉, txh1116@mail.hust.edu.cn
  • 基金项目:

    湖北省重大科技创新计划资助项目(2014AAA002)

  • 中图分类号: TN242

Analysis of fast calculation about eigenvector method of laser resonator modes

    Corresponding author: TANG Xiahui, txh1116@mail.hust.edu.cn ;
  • CLC number: TN242

  • 摘要: 用特征向量法模拟较大菲涅耳数激光谐振腔时,采用梯形积分法计算效率较低。为了解决这一问题,通过理论分析谐振腔输出模式的空间带宽积,确定计算传输矩阵时最少的取样点数。采用高斯积分法计算传输矩阵,该方法在保证啁啾函数计算精度的同时使传输矩阵尺寸满足最少取样要求。通过对菲涅耳数为10的方形镜平凹谐振腔进行数值模拟可知,传统方法的传输矩阵尺寸为1000010000,谐振腔特征模式的计算时间为412.47s,本文中的计算方法需要的传输矩阵尺寸为36003600,计算时间为51.34s。结果表明,本文中的计算方法能大幅度提高特征向量法的计算效率,同时减少计算机内存的消耗。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-08-25
  • 录用日期:  2015-10-19
  • 刊出日期:  2016-09-25

谐振腔模式的特征向量法快速计算分析

    通讯作者: 唐霞辉, txh1116@mail.hust.edu.cn
    作者简介: 王炜(1988-),男,博士研究生,主要从事激光谐振腔与光束整形方面的研究。
  • 1. 华中科技大学 光学与电子信息学院, 武汉 430074
基金项目:  湖北省重大科技创新计划资助项目(2014AAA002)

摘要: 用特征向量法模拟较大菲涅耳数激光谐振腔时,采用梯形积分法计算效率较低。为了解决这一问题,通过理论分析谐振腔输出模式的空间带宽积,确定计算传输矩阵时最少的取样点数。采用高斯积分法计算传输矩阵,该方法在保证啁啾函数计算精度的同时使传输矩阵尺寸满足最少取样要求。通过对菲涅耳数为10的方形镜平凹谐振腔进行数值模拟可知,传统方法的传输矩阵尺寸为1000010000,谐振腔特征模式的计算时间为412.47s,本文中的计算方法需要的传输矩阵尺寸为36003600,计算时间为51.34s。结果表明,本文中的计算方法能大幅度提高特征向量法的计算效率,同时减少计算机内存的消耗。

English Abstract

参考文献 (17)

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