[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： h/5.>[VwDh  
c!b4Y4eJ  
     (11.1) L,BuzU[1S  
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。 )[>{ Ie2  
@?TOg{:  
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%。 yj-BLR5  
m#ID%[hg$  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 ?nE<Aig  
Gq?JMq#  
(V#5Cs,o:  
参考文献 ?m0|>[j  
FK<1SOE  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). \Gg6&:Ua  
Ubv<3syR'  
n{aD4&  
C 谐振腔参数 Tw8$6KUW  
---------------------------------------- z`XX[9$qm  
等效菲涅尔数      0.5 Rjt]^gb!*  
放大倍率          2 `5:b=^'D/  
腔长              90cm ibha`  
孔径1半径       0.3cm yHe%
e1  
孔径2半径      0.6cm n2cb,b/7  
----------------------------------------- (} ?")$.  
741Sd8  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 5NHNnDhuL  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 bu$YW'  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 E&9BeU a#  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 yJNQO'wcv  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 E0G"B'x  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 "&W80,O3  
l]C#bL>i  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 opc`n}Fc  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 h8'
`g 0  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 )H8Rfn?  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ^zn&"@  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 E+)3n[G  
prop 90                              # 向后传播90cm R.^ Y'TLyc  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Qq+$ea?>  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 ~lib~Y'-  
prop 90 # 向前传播90cm bi~1d"j  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy opqY@>Vh&  
write/screen/on  # 写屏 gaV>WF  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 05hjC  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # X;'H@GU0  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Ce_k&[AJF  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 pr-=<[ d  
if STOP macro/exit  # 条件退出   9X/]O<i,Es  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 t\S=u y  
title resonator mode pass = @pass_number   -aPRLHR  
plot/l xrad=.75   K,j'!VQA4g  
endif $\Oc]%  
macro/end owQSy9Az  
*!NxtB!LC  
###初始化变量 /F@CrNFb(  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # <<w*_GM  
field_radius = 1.6  #调整场半径 _xY dnTEl  
}ff+RGxLIG  
c##建立初始单位和高斯场分布 5Q7Z$A1a 9  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 [3D*DyQt  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 TsVU
^Z%W  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 u'`eCrKT*  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 lV".-:u_  
=hY9
lxW  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 #K&XY6cTj  
gain/eigenvalue/set 1   '9u(9S  
plot/screen/pause 3 3Zdwt\
OQ  
TEST = 1   WIKSz {"=/  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 \?tE,\Ln  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 ~)CGwST[  
TEST = 0   7D&O5Z=%+  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 Y]VLouzl  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 {^":^N)  
noise 1 1                                 #从噪声开始 j[CXIz?c  
resonator/run 30                         #宏运行30次 q\Q'9Rl0(  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 T{:8,CiW  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 0hg4y  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 InA=ty]"_U  
Uz=OTM  
###绘制汇聚场分布 ^|%
u%UR  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 *Za'^Z2  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 o3W@)|>  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           twMDEw#VL  
obs 1 .3                           "O~7s}  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 nD.K*#u  
plot/watch ex11a_3.plt             i"#pk"@`  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ^ 6b27_=  
y**YFQ*sc  
c##应用透镜并传播到远场 [>D5(O  
lens/sph 1 100                   :Z%-&)F  
prop 100                         NK\0X5##.  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 
}2h!  
plot/watch ex11a_4.plt             1z3>nou2{  
plot/liso 1 ns=64                 T*z*x=<5  
dWTc3@xd  
c###生成环围功率表 n|fKwWB\  
encircled/calculate/energy 1       `ztp u ~?  
encircled/udata 1                 `{%ImXQF  
title ex 11: encircled energy       {X
5
G  
plot/watch ex11a_5.plt # } `Cc-X7  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 5[LDG/{Tys  
end '>cZ7:  
0SR[)ma  
8.HJoos  
MFn\[J`Ra  
{ub'   
3aw-fuuIb  
=6a=`3r!I