Metamirror

Modematching

Parameter

Radius of curvature of mirror R1: R1= 500 mm → Brennweite: 250 mm

Radius of curvature of mirror R2: R2= infinity (Incoupling side)

Wavelength: λ= 1550.0 nm

Length between the resonator mirrors: L= 60 mm

Beam radius at cavity-waist: w0=w2

Beam radius at mirror: w1, w2

Distance between:

mirror R1 and mirror R2: L

mirror R2/Einkoppelspiegel zu Kollimator: 1226 mm

mirror R2/lense 1 and lense 2: X

lense 2 focal length: Z

mirror R2/lense 1 and collimatorlense: Y

collimatorlense and fiber: 18.75 mm

Brennweite der Linse des Kollimators: 18.75mm

Strahlwaist am Ausgang der Faser: 5.2 µm

Brechungsindex:

Brechungsindex zwischen Optiken: 1 (Luft)

Brechungsindex für Optiken: 1,5 (Glas)

Brechungsindex für Spiegel:

Silica: 3,48

Fused Silica: 1,5

Calculation

We used the programm Strahl.exe (@IQ)

Step 0: Choose Parameter

Wellenlänge: 15550 nm

Brechungsindex: 1 (Air)

Welcher Resonatortyp: linearer Resonator

Step 1: Beam waist calculation from resonator

Insert

Nr. 1: Spiegel 1 with Krümmungsradius 500mm → Brennweite: 250mm; Einfallwinkel: 0

Nr. 2: Abstand 60 mm

Nr. 3: Spiegel 2 with Brennweite 10000000000000 mm (so groß es ging)

Alternative: Planspiegel; Einfallwinkel: 0

→ Waistradius: w2= 283,1 µm, w1= 301,8 µm
→ FSR = 2,498 GHz

Step 2:

Change with “Change” Spiegel 2 to Linse 1 - Radius Spiegel verwenden = ja mit j

Brechungsindex: 1.5

Brennweite: -400000000000000 mm

The values of the Waistradius and Strahlradius must not change!!!

Step 3:

Nr. 4: Abstand einfügen als Variable X

Nr. 5: Brennweite der iLinse 2 einfügen als Variable Z

Nr. 6: Abstand mit festen Y und Variable X: Y - X

Zusammengefasst aus einzelnen Messungen: Y = 1226mm

Nr. 7: Linse 3

Brennweite 18.75 mm

Nr. 8: Abstand 18.75 mm

“Zielwaist” (Strahlrad.an Faserausgang): 5.2 µm

Step 4: Playing with the parameters X, Y and Z for the best Überlapp

with “Variable”

Lense focal length of Lense 2 Z [mm]	500	300
Typ	LA1908-C	AC254-300-C
Distance between mirror R2 and lense 2 X [mm]	504	300
Überlapp [%]	79	54