[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： I`g&>  
V5 9Vf[i|  
     (11.1) 9]G~i`QQ  
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。 ;<0~^,Xm  
Y37qjV  
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%。 cL#zE  
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KaBS8  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 `8\"3S  
Lew 2Z
 
{m,LpI0wG  
参考文献 sUxEm}z  
s6;ZaU  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 1`Bhis
9X8  
^ rO}'~(  
w9gfva$&  
C 谐振腔参数 !T~uxeZ/;  
---------------------------------------- ||7x51-yj  
等效菲涅尔数      0.5 jzi^OI7  
放大倍率          2 M#8_Qbvfk  
腔长              90cm o:as}7/^  
孔径1半径       0.3cm $Grk{]nT  
孔径2半径      0.6cm qI74a F  
----------------------------------------- lPA}06
hU  
y<v-,b*  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 RR/?"d?&  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 ose)\rM'  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 {Ov{O,c5  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 PCc{0Rp\vk  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 !{g>g%2!  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 W ,]Ua
]  
K}whqe]j  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 &t6SI'  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 H~ >\HV*  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 M4d4b  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 3Dj>U*fP  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 FiXE0ZI$0q  
prop 90                              # 向后传播90cm VIod6Vk  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 +&M>J|  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 (ze
9-!%  
prop 90 # 向前传播90cm 5GJa+St
?  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy RWJyd=  
write/screen/on  # 写屏 v//Drj  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 @zt"Y~9i  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ue!4By8T  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 W<~u0AyO 3  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 S[&yO-=p6  
if STOP macro/exit  # 条件退出   kp)1s>c  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 q((%sWp  
title resonator mode pass = @pass_number   eh
Mpo BL  
plot/l xrad=.75   %wJ?+D/  
endif A- #c1KU!  
macro/end
)fke;Y0  
O;(
n[k  
###初始化变量 R!x /,
6,_  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # a5`9mR)Y$'  
field_radius = 1.6  #调整场半径 ZRa~miKyM  

Cv`dK=n>  
c##建立初始单位和高斯场分布 @.QuIm8,  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 k/Ao?R=@gI  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 9}G<\y  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 ).MV1@s  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 !}"PHby5N  
2P|j<~JS  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 t6%zfm   
gain/eigenvalue/set 1   j4(f1  
plot/screen/pause 3 'H1k  
TEST = 1   sA,2gbW  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 I$fm"N  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 kNrd=s,-]D  
TEST = 0   `;s#/`c|/  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 S^5Qhv  
clear 1 0                                  #光束初始化为0
+OOmy  
noise 1 1                                 #从噪声开始 R\u5!M$::  
resonator/run 30                         #宏运行30次 M&
rbXi.  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Tx$bg(  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 (Ii+}Mfp  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 'FG@Rg(  
|7miT!y8  
###绘制汇聚场分布 lygv#s-T  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ;xu&%n[6@  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 #b;TjnC5{$  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           'W p~8}i@  
obs 1 .3                           m{rsjdnA  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 2t#[$2mg\0  
plot/watch ex11a_3.plt             *adwCiB  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         d!4:nvKx  
R)]+>M-.  
c##应用透镜并传播到远场 90a!_8o  
lens/sph 1 100                   U/{#~P5s  
prop 100                         :CXm@yF~4=  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 '=ydU+X  
plot/watch ex11a_4.plt             sN/8OLc  
plot/liso 1 ns=64                 N >];xb>  
Es1T{<G|w  
c###生成环围功率表 $< .wQ8:Q  
encircled/calculate/energy 1       nX+c HF  
encircled/udata 1                 mfgUf  
title ex 11: encircled energy       B5#>ieM*  
plot/watch ex11a_5.plt # $1|65j[e  
plot/udata 1 min=0. max=1. # z3|5E#m  
end ~Z;.np(T  
Ce@"+k+w  
34aSRFsk*  
uVZX53 ,g  
\{}5VVw-S?  
sbq:8P#  
207h$a,