[推荐]GLAD：共焦非稳腔模拟仿真 [复制链接]

采用球面反射镜构造了一个共焦非稳腔，该结构与Siegman和Miller描述的结构一致[1]。该谐振腔的准直菲涅尔数和等量菲涅尔数分别为： qFqK.u  
=f{)!uW<4  
     (11.1) `$kKTc:f  
其中，a是孔径半径，L为腔长，λ为波长，M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm，a=0.3cm，M=2，λ=10μ。带入后计算得：N<sub>c</sub>=2，N<sub>eq</sub>=0.75。 d&N[\5q  
{x&"b-  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 [I XX#^F  
UW!*=?h  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 S"}G/lBx.  
8-f
2$  
1[? xU:;9  
参考文献 \{g;|Z1  
!YM;5vte+  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). @<n8?"{5S  
;+86q"&n  
5V"Fy&}:  
C 谐振腔参数 d]fo>[%Xr  
---------------------------------------- p3e_:5k  
等效菲涅尔数      0.5 XGs d"UW  
放大倍率          2 .}xF2'~E/  
腔长              90cm fo$5WTY  
孔径1半径       0.3cm &Fw8V=Pw  
孔径2半径      0.6cm :)~idVlV  
----------------------------------------- IY* ~df  
MfJs?N0  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 <'Ppu  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 -Hx._I$l  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 vt(A?$j|A  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 7 3 Oo;  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 @i" ^b  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 U]8 @  
~|FKl%  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 r.JY88"  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 r[u@[  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 Syf0dp3  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 H#Aar  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 -5&|"YYjr{  
prop 90                              # 向后传播90cm uU|fCwQt  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 eD#R4  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 z~Ec*  
prop 90 # 向前传播90cm =Wgz\uGJ  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy *[@k=!73  
write/screen/on  # 写屏 6+Y^A})(F-  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ! u4'1jd[d  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # Q5!"tFp  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 0E
A<ip  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 xs'vd:l.Pp  
if STOP macro/exit  # 条件退出   ^")SU(`  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 j/C.='?%  
title resonator mode pass = @pass_number   7aV(tMzd  
plot/l xrad=.75   BLno/JK0}  
endif eM>
f#M  
macro/end vvsQf
%  
)|d]0/<  
###初始化变量 Sz"rp9x+  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # rX^wNH  
field_radius = 1.6  #调整场半径 F74^HQ*J  
=Nc
}XFq  
c##建立初始单位和高斯场分布 K~U5jpc  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 0/vmj,&B(  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 ;:^^Qfp  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 s={jwI50  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 o1dECLQa  
jRhOo%p  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 X}-)io  
gain/eigenvalue/set 1   j;3hQOl  
plot/screen/pause 3 2a\?Q|1C  
TEST = 1   byyzXRO;  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 a$7}41F[~s  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 Z2%ySO  
TEST = 0   i6.HR?n  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 &B;M.sz~C4  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 figCeJ!W4  
noise 1 1                                 #从噪声开始 }8zw| (GR,  
resonator/run 30                         #宏运行30次 'f?=ks<  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 b/yXE)3 X  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 C5W} o:jE  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 ;QiSz=DyA  
RTEzcJ>  
###绘制汇聚场分布 AWXBk+  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 C `>1x`n  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 \?|FB~.Ry  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           65~X!90k  
obs 1 .3                           pow.@  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 [Ju5O[o  
plot/watch ex11a_3.plt             0fpxr`  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         I'qIc?  
5d4/}o}%"  
c##应用透镜并传播到远场 mfI>1W(  
lens/sph 1 100                   y1FE +EX[  
prop 100                         -q8R'?z[  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 JF+E.-fy$  
plot/watch ex11a_4.plt             gXQ s)Eyv  
plot/liso 1 ns=64                 {]F};_  
Avc9W[4  
c###生成环围功率表 qkg`4'rLg  
encircled/calculate/energy 1       @gn}J'  
encircled/udata 1                 da,Bnze0  
title ex 11: encircled energy       \MY`R  
plot/watch ex11a_5.plt # P>i!f!o*I  
plot/udata 1 min=0. max=1. # P`HDQ/^O  
end l?UFe$9(  
"6<L) 8  
WqHsf1?N  
V/8"@C  
RTJ\|#w  
S=N3qBH6  
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