[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： N*Yy&[  
%Ys$@dB  
     (11.1) RoX &+~  
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。 fb23J|"  
Gu5~DyT`G  
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%。 /-Wuq`P/ T  
_l<mu?"  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 cA<<&C  
rOW;yJ[  
}g>kpa0c  
参考文献 {-HDkG' 8  
fe|g3>/|  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). $ADPV,*gG  
Jn=42Q:>  
s D_G)c  
C 谐振腔参数 COSTV>s;  
---------------------------------------- Tp?-*K  
等效菲涅尔数      0.5 #,&8&  
放大倍率          2 lkb2?2\+  
腔长              90cm Z ] 
'>  
孔径1半径       0.3cm oCVku:.  
孔径2半径      0.6cm {SJsA)9:#  
----------------------------------------- :N2E}hx
k  
^2EhlK^)  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 /P
k:4,  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 Q/py qe G  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 F}D3,&9N  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 B!}BM}r  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 +%XnMl  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 p>q&&
;fe  
v5T`K=qC  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 C',6%6P  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 3rNc1\a;  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 hU"F;4p  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 (9]6bd  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 I^G^J M!  
prop 90                              # 向后传播90cm w>[T&0-N  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 :H?f*aw  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 'w.}2(  
prop 90 # 向前传播90cm j0x5@1`6G  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy & fu z2xv  
write/screen/on  # 写屏 4&{!M _  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 KQ{
Lt?S  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # E]1##6Ae  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 59<hV?  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 Qdu$Os  
if STOP macro/exit  # 条件退出   u1^\
MVO8
 
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 Blk}I  
title resonator mode pass = @pass_number   N*_"8LIfi_  
plot/l xrad=.75   Xwq]f:@V  
endif .'j29 6[u  
macro/end @h}`DNaZ^  
? %(spV  
###初始化变量 XA{F:%  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # Od{jt7<j#  
field_radius = 1.6  #调整场半径 NYB "jKMk  
%(<(Y  
c##建立初始单位和高斯场分布 xE1'&!4O  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 /e1(? 20  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 sbnjy"Z%  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 dZ]Rqr _!  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 =45W\  
:q (&$
 
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 B!;+_%P76  
gain/eigenvalue/set 1   GeV+/^u  
plot/screen/pause 3 d1]i,C~Y  
TEST = 1   4h8*mMghs  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 wL3,g2-L  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 <a|@t@R  
TEST = 0   I[D8""U  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 m`}{V5;  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 G1d(,4Xp  
noise 1 1                                 #从噪声开始 O/b+CSS1  
resonator/run 30                         #宏运行30次 $1Z6\G O  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 A@$kLex  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 rs]I  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 Ew$I\j*  
-RMi
8{  
###绘制汇聚场分布 <)U4Xz?  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 {(tHk_q  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 &
 mt)d  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           2K{6iw"h  
obs 1 .3                           lH2wG2  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 >jTp6tu,  
plot/watch ex11a_3.plt             E[g*O5  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         FTf<c0  
, ZFE(  
c##应用透镜并传播到远场 42+#<U7T  
lens/sph 1 100                   ?*u*de[,  
prop 100                         s_Wyh !@M  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 KzO,*M  
plot/watch ex11a_4.plt             f p[,C1U  
plot/liso 1 ns=64                 p|[B =.c{  
:50b8  
c###生成环围功率表 yI3kvh  
encircled/calculate/energy 1       GF$`BGW  
encircled/udata 1                 +TJEG?o  
title ex 11: encircled energy       rs;r $  
plot/watch ex11a_5.plt # rwf^,r"r  
plot/udata 1 min=0. max=1. # xDLG=A%]z  
end o:p *_>&  
/4irAG% Oj  
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SA"8!soY3  

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