[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： k)' z<EL6c  
jy|xDQ  
     (11.1) a}7KpKCD  
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。 >b](v)  
WY~[tBi\  
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%。 eV+wnE?SB5  
s/0FSv x  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 I2!HXMrp  
0]0M>vx u  
DJjDKVO5t  
参考文献 ouZ9oy(}a  
VOOThdR  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). KCT"a:\  
SFNd,(kB*z  
PH&ms  
C 谐振腔参数 V)jhyCL  
---------------------------------------- buyz>ICP  
等效菲涅尔数      0.5 J0bs$  
放大倍率          2 0DT2qM[,  
腔长              90cm .u3W]5M|  
孔径1半径       0.3cm R}<s~` Pl  
孔径2半径      0.6cm ;|,Y2?  
----------------------------------------- &c ~)z\$  
I;Y`rGj  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 b#j5fEY  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 N|L5Ru
  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 yvwcXNXR@  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 [kkcV5I-  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 5R G5uH/-<  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 =B%e0M  
'2{o_<m  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 ~,7R*71  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 r26Wysi~%  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 {0{$.L  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 v]S8!wU  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 .;6bMP[YA  
prop 90                              # 向后传播90cm >9|+F[Fc  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 =R`2m  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义
>;
?97'M  
prop 90 # 向前传播90cm \ .s".aA  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy K6hNN$F!  
write/screen/on  # 写屏 B6&Mtm1  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 W)O'(D  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # <N&f >7  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 H@2+wr)$}  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 aX:$Q }S  
if STOP macro/exit  # 条件退出   j`lK}  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 #oY7v,x\  
title resonator mode pass = @pass_number   .JjuY'-Q  
plot/l xrad=.75   ?!Gt. fb  
endif ![jP)WgF  
macro/end H>9$L~  
b=EZtk6>  
###初始化变量 \ziF(xTvqG  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # zf#&3K'k  
field_radius = 1.6  #调整场半径 OSU=O  
T+hW9pa)  
c##建立初始单位和高斯场分布  /9Xf[<  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 _;W|iUreb  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 %)V3QnBO  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 hiuPvi}  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 ;oE4,  
|05LH
wb>  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 %Kp}Wo6  
gain/eigenvalue/set 1   \SR  
plot/screen/pause 3 dGjvSK<1@  
TEST = 1   krU2S-  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 V"73^  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 _Qas+8NW  
TEST = 0   MvFXVCT#  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 D%v yO_k  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 =c'LG   
noise 1 1                                 #从噪声开始 /
2
N%Z  
resonator/run 30                         #宏运行30次 IK);BN2<L  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ,5:86'p  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 @hPbD?)M  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 9mZ1 a6,x  
HL]?CWtGP  
###绘制汇聚场分布 $'Z!Y;Ue  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 &-A7%"  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ~5b %~:  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           nFSa~M  
obs 1 .3                           :nt%z0_  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 ~MX@-Ff  
plot/watch ex11a_3.plt             N8TO"`wdbs  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         sYzG_*)  
T}*'9TB  
c##应用透镜并传播到远场 Mtr~d  
lens/sph 1 100                   cae}dHG2  
prop 100                         [A47OR  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 j06DP _9M  
plot/watch ex11a_4.plt             8}"j#tDc  
plot/liso 1 ns=64                 I$&/?ns@O  
-~g3?!+Hb  
c###生成环围功率表 gFH_^~7i8p  
encircled/calculate/energy 1       >vhyKq|g<  
encircled/udata 1                 ?W(f%/B#  
title ex 11: encircled energy       Gmb57z&:  
plot/watch ex11a_5.plt # jWz-7BO  
plot/udata 1 min=0. max=1. # >
*MB_m2|  
end {mDaK&]Oh  
7>'F=}6[Y
 
g7pFOcV  
KME #5=~  
':=C2x1d|  
q%"nk  
*VUXw@