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激光晶体热透镜效应相关计算

% 在本程序中，腔由入射腔镜（平面镜），晶体（实际上是一个热透镜），输出镜（凹面，R＝50）
% 晶体的厚度为2mm，对于11mm的短腔来说长度不可忽略，若晶体的热透镜焦距为f，
% 不妨将晶体等效为光先经一个焦距为f*2的透镜，再经过折射率为n的晶体，最后又是f*2的透镜
% 由于热透镜的焦距较长，在我的实验的腔中只存在一个束腰，即平面镜处
% 起点从晶体中间开始
l1=1.5;            % l1为入射全反镜与晶体之间的距离，在我的实验中为1.5mm
l2=54.5;            % l2为晶体与凹面镜之间的距离，在我的实验中为54.5mm
lm=2;            % l为晶体的长度，在我的实验中为2mm
wl=1.05e-3;     % 激光波长为1.032um
n=1.74;         % Yb:GdCOB的晶体的折射率

f=200           % 晶体热透镜的焦距，假设它是200~800mm
T1=[1,lm/2/n
    0,1];
T2=[1,0
    -1/(f*2),1];
T3=[1,l2
    0,1];
T4=[1,0
    -2/38,1];
T5=[1,lm/n
    0,1];
T6=[1,2*l1
    0,1];
M=T1*T2*T3*T4*T3*T2*T5*T2*T6*T2*T1;
ADhalf=(M(1,1)+M(2,2))/2
w=sqrt(wl/pi*abs(M(1,2))/sqrt(-1*M(1,2)*M(2,1)-ADhalf^2))

f=300
T2=[1,0
    -1/(f*2),1];
M=T1*T2*T3*T4*T3*T2*T5*T2*T6*T2*T1;
ADhalf=(M(1,1)+M(2,2))/2
w=sqrt(wl/pi*abs(M(1,2))/sqrt(-1*M(1,2)*M(2,1)-ADhalf^2))

f=400
T2=[1,0
    -1/(f*2),1];
M=T1*T2*T3*T4*T3*T2*T5*T2*T6*T2*T1;
ADhalf=(M(1,1)+M(2,2))/2
w=sqrt(wl/pi*abs(M(1,2))/sqrt(-1*M(1,2)*M(2,1)-ADhalf^2))

f=500
T2=[1,0
    -1/(f*2),1];
M=T1*T2*T3*T4*T3*T2*T5*T2*T6*T2*T1;
ADhalf=(M(1,1)+M(2,2))/2
w=sqrt(wl/pi*abs(M(1,2))/sqrt(-1*M(1,2)*M(2,1)-ADhalf^2))

f=600
T2=[1,0
    -1/(f*2),1];
M=T1*T2*T3*T4*T3*T2*T5*T2*T6*T2*T1;
ADhalf=(M(1,1)+M(2,2))/2
w=sqrt(wl/pi*abs(M(1,2))/sqrt(-1*M(1,2)*M(2,1)-ADhalf^2))

f=700
T2=[1,0
    -1/(f*2),1];
M=T1*T2*T3*T4*T3*T2*T5*T2*T6*T2*T1;
ADhalf=(M(1,1)+M(2,2))/2
w=sqrt(wl/pi*abs(M(1,2))/sqrt(-1*M(1,2)*M(2,1)-ADhalf^2))

f=800
T2=[1,0
    -1/(f*2),1];
M=T1*T2*T3*T4*T3*T2*T5*T2*T6*T2*T1;
ADhalf=(M(1,1)+M(2,2))/2
w=sqrt(wl/pi*abs(M(1,2))/sqrt(-1*M(1,2)*M(2,1)-ADhalf^2))

f=55
T2=[1,0
    -1/(f*2),1];
M=T1*T2*T3*T4*T3*T2*T5*T2*T6*T2*T1;
ADhalf=(M(1,1)+M(2,2))/2
w=sqrt(wl/pi*abs(M(1,2))/sqrt(-1*M(1,2)*M(2,1)-ADhalf^2))