[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： d ;W(Vm6  
f; 1C)  
     (11.1) ;qT7BUh(%  
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。 zSFqy'b.M-  
S\O6B1<:  
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%。 sd~T  
Skd,=r  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 Q.G6y,KR  
/^z5;aG  
@}cZxFQ!C  
参考文献 H|iY<7@  
*m[ow s  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). bqDHLoB\1  
Fv6<Cz6L  
ndIU0kq3  
C 谐振腔参数 X%b.]A  
---------------------------------------- e-#!3j!'  
等效菲涅尔数      0.5 7!E?(3$#"  
放大倍率          2 8
?rRLM4  
腔长              90cm $xf{m9 8  
孔径1半径       0.3cm p7;/| ]o3  
孔径2半径      0.6cm 3yfq*\_uXw  
----------------------------------------- G:2m)0bW  
&LS&O  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 4F+n`{~  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 {~"6/L  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 ?Q)z5i'g#  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ^3L6mOoA  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 Bld$<uU  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ?X.MKNbp  
i>C:C>~  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 eiaLzI,O  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 B|Rnh;B-  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 x`vIY-DS  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 u9*}@{,  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 -PSI^%TR#  
prop 90                              # 向后传播90cm bt,^-gt@  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 x_oL~~@  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 Sh=Px9'i  
prop 90 # 向前传播90cm siHS@S  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ;$y(Tvd;  
write/screen/on  # 写屏 [~ sXjaL8  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 u,e(5LU  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # /IS j0"/$  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 #Pulbk8  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 ,xew3c'(W  
if STOP macro/exit  # 条件退出   o[bG(qHZ  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 e%'$Vx0kA  
title resonator mode pass = @pass_number   :A,V<Es}I"  
plot/l xrad=.75   Fs_umy#  
endif _G!lQ)
1  
macro/end -T4{PM  
{P_~_5o_  
###初始化变量 nL+*-R!R  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # tj ,*-).4%  
field_radius = 1.6  #调整场半径 '|b {  
$Gs&' yR  
c##建立初始单位和高斯场分布 D@yg)$;z  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ^IxT.g  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 _be*B+?2t  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 *=1;HN3  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 R<gC,eV<=  
u:pdY'`"#  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 %6}S'yL  
gain/eigenvalue/set 1   v2dCkn /  
plot/screen/pause 3 8=!M0i  
TEST = 1   |i"A!rW  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 .#
uRJo%8  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 WYQJ+z5  
TEST = 0   2sjP"
:  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 L!3AiAnr  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 ~(tZW  
noise 1 1                                 #从噪声开始 \`#;J?Y|`F  
resonator/run 30                         #宏运行30次 `)F lb|da  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ObIi$uJX  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 FDaHsiI:  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 \^kyC1  
2B_6un];W  
###绘制汇聚场分布 x\XgQQ]-  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 #D3e\(  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ~ X8U@f  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           0\g;^Zpi  
obs 1 .3                           "_ b Sy  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 YNbs*i&  
plot/watch ex11a_3.plt             hi>Ii2T  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         /d5_-AB(v  
hA?j"y0?  
c##应用透镜并传播到远场 VuwBnQ.2k  
lens/sph 1 100                   .b]g#Du=  
prop 100                         l!\C"f1o,  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 0k>NuIIP  
plot/watch ex11a_4.plt             _Kx /z  
plot/liso 1 ns=64                 {a9Z<
P  
6rL'hB!!]*  
c###生成环围功率表 cD8.rRyD  
encircled/calculate/energy 1       fcb:LPk;  
encircled/udata 1                 &-+qB >SK>  
title ex 11: encircled energy       N10'./c K  
plot/watch ex11a_5.plt # A6}M F  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 0\wMlV`F  
end /`0*!sN*5  
P"_x/C(]@J  
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=2bW"gs I  
]c+qD,wqt>  
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