[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： 2;4]PRD6w  
+YkW[a\4  
     (11.1) 7G.o@p6$  
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_c=2，N_eq=0.75。 vm\wO._  
DD!MGf/  
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%。 *BLe3dok(  
rFmKmV  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 %j'G.*TD  
=#i4MXRZ{  
X,TTM,1w  
参考文献 u>}w-  
K`QOU-M@}  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). lt{lpH  
Y=vVxVI\  
R"U/RS  
C 谐振腔参数 XM6".eF)M  
---------------------------------------- ~u /aOd  
等效菲涅尔数      0.5 s\'y-UITi1  
放大倍率          2 `DLp<_z>  
腔长              90cm 7/H^<%;y  
孔径1半径       0.3cm CmEpir{}(  
孔径2半径      0.6cm iHAU|`'N)  
----------------------------------------- m'cz5mcD  
R
x6l|'e  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 T'
ED$}N>~  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 ;,1=zhKU.  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏
j G-  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 2+?T66 g  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 Fe!D%p Qv  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 #zON_[+s9  
#D+7TWDwNt  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 %#~((m1  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 I=K!)X$  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 eV"!/A2:N5  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 bIgh@= 2  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 `|$'g^eCL  
prop 90                              # 向后传播90cm E7Ibp79}N  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 B*\$ /bk,  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 9G0D3F  
prop 90 # 向前传播90cm Qg(Z
{V  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy AXwaVLEBQ  
write/screen/on  # 写屏 \K}-I  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 eR:b=%T8  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # [SVhtrx|%  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Cye T]y  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 GCDwWCxh  
if STOP macro/exit  # 条件退出   M!1U@6n!=)  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 lT2 4JhJ#  
title resonator mode pass = @pass_number   X1+wX`f  
plot/l xrad=.75   I>PZYh'.T  
endif TZ[Zm  
macro/end 1y J5l,q  
LL&ud_Y  
###初始化变量 Cyq?5\a  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # BZK2$0  
field_radius = 1.6  #调整场半径 0ZMJ(
C  
v??TJ^1  
c##建立初始单位和高斯场分布 ^/HW$8wEi  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 0RUi\X4HI  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 )qL&%xz  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 {( #zcK  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 'JieIKu  
iPq &Y*  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 9mlIbEAb  
gain/eigenvalue/set 1   $9 +YNgW>  
plot/screen/pause 3 ~C-,G"zw&G  
TEST = 1   9'?se5\  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字  v,=v  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 G8nrdN-9  
TEST = 0   IOL L1ar
 
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 "wAf.=F  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 j9d!yW  
noise 1 1                                 #从噪声开始 > _ <'D  
resonator/run 30                         #宏运行30次 k|xtrW`qo;  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 =<c#owe:m  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 !*aPEf270  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 rYY$wA@  
j%L&jH6@  
###绘制汇聚场分布 {o0qUX>[  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 9i5tVOhE  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 Qck|#tc  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           UDy(dn>J:J  
obs 1 .3                           w]u@G-e  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 "5C`,4s  
plot/watch ex11a_3.plt             aZ Xmlq  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         +uo{ m~_4  
%dMqpY7"  
c##应用透镜并传播到远场 Q8D&tJg  
lens/sph 1 100                   DZ$` 4;C[  
prop 100                         P?LlJ5hn  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 j'?7D0>  
plot/watch ex11a_4.plt             mj&57D\fq  
plot/liso 1 ns=64                 Bj Wr5SJ  
?m7:if+y  
c###生成环围功率表 R!(ZMRMn  
encircled/calculate/energy 1       8j5<6Cv_  
encircled/udata 1                 oR .cSGh  
title ex 11: encircled energy       g13 rx%-  
plot/watch ex11a_5.plt # ehNzDr\s  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Es5f*P0  
end 7y^%7U \  
#m<tJnEO  
$P z`
$~  
K+Y^>N4m  
o:S0*  
7ZxaPkIu&%  
fu[K".