[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： e%@[d<Ta\  
@0/@p"j  
     (11.1) &
t.>^7ELF  
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。 Be14$7r  
J<5vs3[9  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 RqX4ep5j  
)qe$rD;N  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 6>N u=~  
[hv3o0".  
o{-USUGj7  
参考文献 x9&tlKKxf  
9/X v&<Tn  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). !+
*?pq  
{C0OrO2:  
P`IMvOs&  
C 谐振腔参数 t#D\*:Xi  
---------------------------------------- k+m_L{#m5  
等效菲涅尔数      0.5 p-(ADQS  
放大倍率          2 c J"]yG)=  
腔长              90cm v\?\(Y55Y  
孔径1半径       0.3cm vS*0CR\  
孔径2半径      0.6cm um0}`Xq^  
----------------------------------------- <1'X)n&Kw$  
.}hZ7>4-  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 iqv\ag  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 H{tOCYyD  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 $O]E$S${  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 #35S7G^@`  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 L&gEQDPgq|  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 Vp-OGX[  
_I70qz8  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 7i|hlk;  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 RWh}?vs_  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 hk$nlc|$  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 zC>(!fJq
q  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 [2j(\vC!  
prop 90                              # 向后传播90cm WCfe!P?g  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ,w58n%)H  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 Mb/
6>  
prop 90 # 向前传播90cm fdH'z:Xao  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 5_tK3Q8?  
write/screen/on  # 写屏 r;6YCI=z  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 X)R]a]1A  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # PS<t
S_.  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ]#7Y@Yo  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 Mp@(/  
if STOP macro/exit  # 条件退出   vM3|Ti>a'  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 Ynh4oWUp  
title resonator mode pass = @pass_number   wM&x8 <  
plot/l xrad=.75   N n-6/]d#  
endif Ew,wNR`  
macro/end >dC(~j{  
xY}j8~k  
###初始化变量 #pn AK  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 0@/E%T1c"  
field_radius = 1.6  #调整场半径 H2_>Av{m  
7R`ZT
fD  
c##建立初始单位和高斯场分布 au}0PnA;  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 Hr,lA(  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 E#V-F-@2  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 ^l2d?v8  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 Qs[EA_  
P;91C'T-x  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 9M~$W-5  
gain/eigenvalue/set 1   jxOVH+?l%  
plot/screen/pause 3 ?}Ptb&Vk(  
TEST = 1   8JO\%DFJ  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 1#_j6Q2  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 A)a+LW'=u  
TEST = 0   LYT<o FE-  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 EsxTBg  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 [Ik B/Xbw|  
noise 1 1                                 #从噪声开始 9oN'.H^  
resonator/run 30                         #宏运行30次 Oy`\8*Uy__  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题  hahD.P<  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 `TR9GWU+B  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 ZZJ"Ny.2  
..{^"
`FQ  
###绘制汇聚场分布 .0;k|&eBD  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 #K*q(ei,7h  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 tfIBsw.  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           6]A\8Ty  
obs 1 .3                           |BWK"G  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 3A/MFQ#2  
plot/watch ex11a_3.plt             LO*a>9LI  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         >oYwzK0&  
NbMH@6%E  
c##应用透镜并传播到远场 {"AYOc>2|  
lens/sph 1 100                   Pw{{+PBu R  
prop 100                         t4W0~7  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 8$tpPOhzb  
plot/watch ex11a_4.plt             Z"nuO\zH~  
plot/liso 1 ns=64                 1ucUnNkcV  
JV{!Ukuyp+  
c###生成环围功率表 /FZ )ej\  
encircled/calculate/energy 1       aL6 5t\2  
encircled/udata 1                 %ycT}Lu  
title ex 11: encircled energy       05zdy-Fb  
plot/watch ex11a_5.plt # <.XoC?j  
plot/udata 1 min=0. max=1. # fBh|:2u  
end U.} =j'Us+  
5fv6RQD  
T1 .@Tbbt  
bv"({:x  
!Bbwl-e`  
jl29~^@}1i  
!H.lVA