[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： ~+lC%R  
6!"15dPN  
     (11.1) Zo0&<QWj  
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。 ?|hzAF"U  
2%8N<GW.F  
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%。 c~RIl5j  
u8<=FV3  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 n)K6Z{x  
ldX]A#d.  
d,QJf\fc"  
参考文献 +u=xBhZ  
r\3In-(AT  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). WJ.PPq>]F  
7>ODaj   
zWY6D4   
C 谐振腔参数 ADBw" ? >  
---------------------------------------- THua?,oyW  
等效菲涅尔数      0.5 T]vD ,I+  
放大倍率          2 Zh(f2urKV  
腔长              90cm S&=B&23T  
孔径1半径       0.3cm GS{9MGl  
孔径2半径      0.6cm 9xKFX|*$  
----------------------------------------- Zwt!nh  
df:,5@CJ8  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 m|7g{vHVV  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 'qM3.U  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 MYx*W7X  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 YT:1=Nf}  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 R#ZDB]2  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 qe$K6A%Yd  
)T3wU~%  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 I0ie3ESdN  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ,f1wN{P  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 \D[BRE+  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 3|?fGT;P  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 |-|BM'Y  
prop 90                              # 向后传播90cm l1:j/[B=  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 82=][9d #  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 -12v/an]L7  
prop 90 # 向前传播90cm aH$~':[93  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy {l6]O  
write/screen/on  # 写屏 qQ_B[?+W  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 9BY b{<0tS  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # g<C})84y3  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 LH_2oJ\  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 5[R}MhLZ  
if STOP macro/exit  # 条件退出   0I_;?i  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 /Yh([P>  
title resonator mode pass = @pass_number   i!HGM=f  
plot/l xrad=.75   gky_]7Av  
endif ~9c9@!RA2  
macro/end Ov|j{}=L=9  
)6j:Mbz  
###初始化变量 O>Sbb2q?"  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # %G@aZWk Sa  
field_radius = 1.6  #调整场半径 Mm;)O'XDE  
pE<' '`  
c##建立初始单位和高斯场分布 "+WR[-n>\  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 S'O0'5U@  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 9N29dp>g{{  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 xpxm9ySwu  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 e)7)~g54  
; M(}fV]  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 c5;ROnTm  
gain/eigenvalue/set 1   3u^TJt)  
plot/screen/pause 3 ayD
\b6Z2.  
TEST = 1   %FU[j^  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 -^5R51  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 hmH
$_YP}  
TEST = 0   )yP>}ME  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 zaZ}:N/w(z  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 f+6l0@K2  
noise 1 1                                 #从噪声开始 ;x#>J +QlG  
resonator/run 30                         #宏运行30次 Rv-o__C!  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 |$t0cd  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 =<05PB  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 .+|DN"PgJ  
=I(s7=Liu  
###绘制汇聚场分布 =/;_7|ssd  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 +XE21hb   
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ^sKXn:)  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           `9+EhP$RS  
obs 1 .3                           3$8}%?i  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 'dzp@-\  
plot/watch ex11a_3.plt             6`C27  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         
7N"Bbl  
WFd2_oAT  
c##应用透镜并传播到远场 fq|2E&&v  
lens/sph 1 100                   UjaC( c  
prop 100                         z aF0nov  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 mSfhl(<L  
plot/watch ex11a_4.plt             i[pf*W0g  
plot/liso 1 ns=64                 pqSE|3*l  
DBUwf1=qj  
c###生成环围功率表 u-_$?'l;~  
encircled/calculate/energy 1       xgz87d/<:  
encircled/udata 1                 r!^\Q7  
title ex 11: encircled energy       Xoy1Gi?  
plot/watch ex11a_5.plt # uKy*N*}  
plot/udata 1 min=0. max=1. # %SGO"*_  
end <.b$ gX  
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