[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： 1j0yON  
S~Nx;sB  
     (11.1) ~!)_3o  
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。 %li'j|  
if^\Gs$  
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%。 .bnoK  
'1.T-.4>&  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 ].:S!QO  
}Qg9l|  
LZ\}Kgi(!T  
参考文献 #a}fI  
. 1?AU6\  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). q/%f2U%4:  
A"S})  
M[TgNWl/[  
C 谐振腔参数 o*r\&!NIw  
---------------------------------------- ]u2!)vZh'  
等效菲涅尔数      0.5 R<k4LHDy  
放大倍率          2 $i~DUT(  
腔长              90cm nC[L"%E|se  
孔径1半径       0.3cm PlBT H  
孔径2半径      0.6cm <VgnrqF6:  
----------------------------------------- K*CO%:,-  
P8;|>OLZ)  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 C/ ;f)k<  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 PiAA,  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 z@<`]  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 M;3uG/E\  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 0XXu_f@]9  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 CS6,mX  
v*]|1q%/  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 O]lWaiR`  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 qZA?M=NT?  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 roL~r`f`  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 hQl3F6-ud  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 9\Yj`,i
5  
prop 90                              # 向后传播90cm 6,s@>8n  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Eiz\Nb  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 H={fY:%  
prop 90 # 向前传播90cm W%~ S~wx  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ~?[@
KK  
write/screen/on  # 写屏 \{NeDv{A  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ::adT=  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # -+ $u  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 wIi(p5*  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 (lEWnf=2h  
if STOP macro/exit  # 条件退出   <\Y>y+$3  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ("H:T?4Qs  
title resonator mode pass = @pass_number   Kw925@W  
plot/l xrad=.75   PO |p53  
endif oPre$YT}h  
macro/end Ep?a1&b  
0~n=|3*P  
###初始化变量 y>Nlj%XH  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ;~/  
field_radius = 1.6  #调整场半径 ^$rt|]  
m,)Re8W-  
c##建立初始单位和高斯场分布 B.{0,bW?  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 )"j_NlO  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 1a#wUd3  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 Hhfqb"2on  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 3tOnALv  
c#Ux{^ZE  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 =EV8~hMyqh  
gain/eigenvalue/set 1   0]i#1Si~@  
plot/screen/pause 3 C5;"mo-  
TEST = 1   }Y<(1w  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 uQpV1o5iA  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 _0Wdm*  
TEST = 0   xa!@$w=U&  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 6,cyi|s  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 S}fIZ1  
noise 1 1                                 #从噪声开始 <0&];5 on  
resonator/run 30                         #宏运行30次 E/5w H/  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题  (lt/ t  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 #(XP=PUj  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 @bD,^3U  
){8^l0b  
###绘制汇聚场分布 g($y4~#  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 *:
GoS?Ma  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 {e>}.R  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           UW)k]@L  
obs 1 .3                           gzl_ "j  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 shP,-Vs#  
plot/watch ex11a_3.plt             [&)9|EV  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ZTHrjW1  
'nW:2(J  
c##应用透镜并传播到远场 Pu}r` E_  
lens/sph 1 100                   ~e'FPVDn  
prop 100                         +O\6p  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 L(AY)gB  
plot/watch ex11a_4.plt             ^\Jg {9a  
plot/liso 1 ns=64                 b\6w[52m  
3osAWSCEL  
c###生成环围功率表 o2F6K*u
}  
encircled/calculate/energy 1       njvmf*A?S  
encircled/udata 1                 +gK7`:v4O*  
title ex 11: encircled energy       `YIpZ rB  
plot/watch ex11a_5.plt # d]w*fn  
plot/udata 1 min=0. max=1. # ]NsbV  
end H|75,!<  
W99Fb+$I  
W\FKAvS  
#WfJz}P,!  
vmW4a3  
3$WK%"%T  
=cqaA^HQL