[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： 5XUm}D$  
4hy-M>!D|  
     (11.1) 0-S.G38{  
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。 *qm|A{FQR  
zQ|2D*W  
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%。 `VKFA<T  
953qz]Q8  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 YD'gyP4  
fwv^dEe  
\^*:1=|7u]  
参考文献 &J
&'J~N  
*:@KpYWx"  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). o 2Nu@^+  
:31_WJ^  
)0-A;X2  
C 谐振腔参数 *,4rYb7I w  
---------------------------------------- 46}U+>  
等效菲涅尔数      0.5 "D _r</b  
放大倍率          2 h(HpeN%`#  
腔长              90cm /"8e,  
孔径1半径       0.3cm OUi;f_
*[r  
孔径2半径      0.6cm 1~c\J0h)d  
----------------------------------------- |${4sUR  
GIM/T4!)  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 2L~Vr4eHG  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 7]vmtlL  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 QQS*r}>  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 VGc*aQYa  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 }ouGxs+^[  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 zsXgpnlHT  
%NrH\v{7Q  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 \R<MQ# x  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 uaF-3  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 +d6onO{8  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ;_I>`h"r  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 fWmc$r5n](  
prop 90                              # 向后传播90cm 7HDc]&z  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 x#EE_i/W  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 $&as5z8  
prop 90 # 向前传播90cm @&}}tALi  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 8M*+ |  
write/screen/on  # 写屏 5v)^4( )  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 SA +d4P_T  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # e,xL~P{|  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 <a"(B*bBd  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 /aI@2]|~  
if STOP macro/exit  # 条件退出   B-MS@<2  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 1%+-}yo<  
title resonator mode pass = @pass_number   uCDe>Q4@/  
plot/l xrad=.75   ;d6Dm)/(  
endif BYq80Vk%@  
macro/end UH!(`Z\C  
r@4A%ql<  
###初始化变量 y(J~:"}7)  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # XGB\rfvS  
field_radius = 1.6  #调整场半径 a<<4gXx  
xJCxzJ  
c##建立初始单位和高斯场分布 kkq1:\pZ]a  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 `j>5W<5q\  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 c*)T4n[e  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 MT-T
t  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 9-;-jnDy   
s(=wG|  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 (bb!VVA  
gain/eigenvalue/set 1   vha9,5_  
plot/screen/pause 3 |(.\J`_e  
TEST = 1   /}m)FaAi  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 Te-p0x?G.  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 ZA(u"T~  
TEST = 0   L BbST!  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 -!PJHCLd  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 e=0]8l>\V  
noise 1 1                                 #从噪声开始 [./FzlAs  
resonator/run 30                         #宏运行30次 ,&_H  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Hh%!4_AMw  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 J#(AX6  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 V'i-pn2gyu  
t1?aw<  
###绘制汇聚场分布 'zI(OnIS  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 l8oaDL\f  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 u_k[<&$  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           " @D  
obs 1 .3                           Y*NzY*V\  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 ''nOXl  
plot/watch ex11a_3.plt             }^&S^N7  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         $:~;U xh=  
MNu0t\`p4  
c##应用透镜并传播到远场 1{a%V$S[  
lens/sph 1 100                   8%9 C<+.R  
prop 100                         M6g8+sio  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 c2P}P* _  
plot/watch ex11a_4.plt             4,)9@-|0R  
plot/liso 1 ns=64                 #LasTN9  
,Pa*; o\  
c###生成环围功率表 "/'3I/}  
encircled/calculate/energy 1       ?4b0\ -  
encircled/udata 1                 XO <0;9|  
title ex 11: encircled energy       y\skke]  
plot/watch ex11a_5.plt # Af _4Z]F  
plot/udata 1 min=0. max=1. # IXy6Yn9l  
end 1&dtq,|N  
5NhFjPETr  
i;O_B5 d  
,';|CGI cP  
|&#N&t  
?%6oM
 
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