[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： S,<EEtXQ  
N@Y ljz|  
     (11.1) OiE;B  
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。 yY[<0|o u  
UW9?p}F  
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%。 s<9RKfm  
0 ;b[QRmy  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 K_2|_MLlZ  
X{we/'>  
yU8{i&w4  
参考文献 dbOdq  
Zs}5Smjl;%  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). +hE(Ra#  

Eh =~T9  
Y`o+XimX  
C 谐振腔参数 RRGWC$>?  
---------------------------------------- ,
Z{d.[$  
等效菲涅尔数      0.5 ?Y:8eD"*  
放大倍率          2 J|X 6j&-  
腔长              90cm ynw5-aS3  
孔径1半径       0.3cm ~v'3"k6  
孔径2半径      0.6cm 8F:e|\SB#  
----------------------------------------- }|5VRJA  
Kx=4~  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 jS+AGE?5e  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 8}fu,$$5  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 mcn 2Wt  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 txcf=)@>V  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 HAv{R!*  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 81hbk((  
^2$ lJ
  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 3/b;7\M  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 =xNv\e  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 '0\@McU]  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 K"b`#xN(t  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 %e`$p=m  
prop 90                              # 向后传播90cm ^)?d6nI  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 j6  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 @#P,d5^G  
prop 90 # 向前传播90cm .[Ap=UYI>  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy V^hE}`>z&  
write/screen/on  # 写屏 /;tPNp{!dw  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 FJ %  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # p|Q*5
TO  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 fm(e3]  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 =xsTDjH>  
if STOP macro/exit  # 条件退出   ZkIgL  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 #[
e  
title resonator mode pass = @pass_number   (u]N  
plot/l xrad=.75   _=q! BW  
endif @^;j)%F}  
macro/end m$9w"8R  
kl
"+YF5/  
###初始化变量 Qb!PRCHQ  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # !q-f9E4`  
field_radius = 1.6  #调整场半径 gqR)IVk>%  
?d4m!HgR  
c##建立初始单位和高斯场分布 r}0\}~'?c  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 M[z)6.  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 ]$p{I)d&  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 `Pw*_2  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 F q!fWl  
M:P0m6ie  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 }lK3-2Pk  
gain/eigenvalue/set 1   k^ YO%_  
plot/screen/pause 3 dJv!Dts')C  
TEST = 1   4GR!y)  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 8/t$d#xHI  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 +rIL|c}J  
TEST = 0   1Nu1BLPm  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 5OO'v07b  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 `\X+ Ud|  
noise 1 1                                 #从噪声开始 %lX%8Z$v  
resonator/run 30                         #宏运行30次 pGSai&  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题  49d@!  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 |A%<Z(  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 }gkM^*$:%  
Hg9CZMko  
###绘制汇聚场分布 JT9N!CGZ  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ?=VOD#)  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 EwS!]h?  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ~+<olss_  
obs 1 .3                           @:tj<\G]  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 y7S4d~&  
plot/watch ex11a_3.plt             .XkMk|t8  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         goJ|oi  
 6l$L~>  
c##应用透镜并传播到远场 hk/! 'd  
lens/sph 1 100                   sz--27es  
prop 100                         );*YQmdx'  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 k|BHnj  
plot/watch ex11a_4.plt             1
5$4&=O  
plot/liso 1 ns=64                 :L_BG)dM  
*cTO7$\[  
c###生成环围功率表 D0mI09=GtQ  
encircled/calculate/energy 1       ,Rx{yf]k  
encircled/udata 1                 Y%|@R3[Nk  
title ex 11: encircled energy       @\w,otT  
plot/watch ex11a_5.plt # UZEI:k,dv  
plot/udata 1 min=0. max=1. # (_r
EAEo  
end '!P"xBVAu  
&TG5rUUg  
cECi')  
u*7Z~R  
w[_x(Ojq;  
]APvp.Tw:  
#k<":O