[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： X|7gj&1  
Cz+>S3v M  
     (11.1) $=TFTSO  
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。 |9jeOV}/  
eL#pS=  
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%。 STL_#|[RM  
l^%Ez?-:s  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 :U0z;  
W7S`+Pq  
<E|i3\[p  
参考文献 VW I{ wC  
bwqla43gX  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). SQ]&nDd  
,*Tf9=z  
X.}:gU-  
C 谐振腔参数 - ~T LI&[  
---------------------------------------- ZTVX5"#Q  
等效菲涅尔数      0.5 gb|C592R5C  
放大倍率          2 vkOCyi?c  
腔长              90cm BYyR-m  
孔径1半径       0.3cm ib0M$Y1tIS  
孔径2半径      0.6cm =m:xf&r#  
----------------------------------------- *@S:f"i  
,H2[["1DH
 
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 R^<li;Km  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 "Up3W%]SB  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 4)!aYvaER  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 0g,;Yzm  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 [DC8X P5<  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ']4b}F:}  
c]v$C&FX  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 y9{KBM%h  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 G?jKm_`L  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 D/'kYoAEO  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 X&8&N
kH  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ?]]>WP  
prop 90                              # 向后传播90cm JQj?+PI  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 S4aN7.'Q  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 Jajo!X*Wai  
prop 90 # 向前传播90cm "G].hKgbk*  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy <La$'lG4J  
write/screen/on  # 写屏 X+z!?W*a  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 (, /`*GC  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ?{NP3  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 U$&G_&*0a  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 1N{}G$'Go  
if STOP macro/exit  # 条件退出   6oMU) DIa  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 qT$;ZV #  
title resonator mode pass = @pass_number   zRd^Uks  
plot/l xrad=.75   \1cay#X  
endif 3}@3pVS  
macro/end <u]M):b3  
l=ehoyER  
###初始化变量 "j;"\i0  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 2a|9D\  
field_radius = 1.6  #调整场半径 thy)J.<J  
{4J:t_<nKO  
c##建立初始单位和高斯场分布 {}kE=L5  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 Z0uo. H@.N  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 M!Q27wT8O  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 gBp,p\ Xc  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 0tyoH3o/d  
NF
8'O  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 W=:4I[a6Q  
gain/eigenvalue/set 1   y.PWh<dI  
plot/screen/pause 3 :>4pH  
TEST = 1   y (@j;Q3(r  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ^YG'p?r.s  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 r@b M3V_o  
TEST = 0   tIn dve  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 & mwQj<Z  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 O{b<UP'85  
noise 1 1                                 #从噪声开始 _/(DEF+G  
resonator/run 30                         #宏运行30次 nwuH:6~"  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Wi7!J[ B  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ZeM~13[  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 ;w>Dqem  
zG-pqE6  
###绘制汇聚场分布 &\tD$g~"  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 9<0TF+}>  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 R9XISsM^  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           s8BfOl-  
obs 1 .3                           zwJB.4@  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 H4RqOI  
plot/watch ex11a_3.plt             *Z}^T:3iw}  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         j11FEE<W  
cxX/ b,  
c##应用透镜并传播到远场 )gF>nNE  
lens/sph 1 100                   K/WnK:LU  
prop 100                         OM,Dy&Y  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 2L!s'^m-  
plot/watch ex11a_4.plt             |Y|6`9;  
plot/liso 1 ns=64                 JTGA\K  
pHKcKqB*13  
c###生成环围功率表 =u\W{1  
encircled/calculate/energy 1       P"*#mH[W|  
encircled/udata 1                 %!P^se  
title ex 11: encircled energy       *<r\:g  
plot/watch ex11a_5.plt # X%(1C,C(  
plot/udata 1 min=0. max=1. # B ]*v{?<W  
end lU?8<
X  
eBT+|  
{ovt 6C  
om_UQgC@r  
`L~gERW#  
.+3~ w  
!2=m |,