[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： =ox#qg.5  
8QYG"CA6/  
     (11.1)  1$idF  
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。 ~nb%w?vv  
t Zj6=#  
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%。 l1c&a[M)  
eEJ8j_G  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 u0$7k9mE  
[p@NzS/  
S$]:3  
参考文献 y{ 90A  
c}mJ6Pt  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). p'k stiB  
^Gv<Xl  
GT%V,OJ  
C 谐振腔参数 7V0:^Jov  
---------------------------------------- [RD ^@~x  
等效菲涅尔数      0.5 6u7(}K  
放大倍率          2 !N,Z3p>
Q  
腔长              90cm U^Z[6u  
孔径1半径       0.3cm N(&FATZUW  
孔径2半径      0.6cm /db?ltb  
----------------------------------------- D4'? V Iz  
ao
{>.b  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 |k&.1Nk
Z  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 w0SzK-&  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 TFxb\  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 NOx&`OU
+  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 G !1- 20  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 &t%CuU]/@  
SX^fh
.  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 dGIu0\J\$  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 d(wqKiGwe  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ejo4mQ]a  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 *"fg@B5  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 .ET;wK  
prop 90                              # 向后传播90cm eiEZtu  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 1>%SSQ  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 K- }k-S  
prop 90 # 向前传播90cm #j-,#P@  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ~n[LL)v  
write/screen/on  # 写屏 -(c
m  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 JF{,;&sj  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # T]^F%D%  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 <Dm6CH  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 20?i4h_  
if STOP macro/exit  # 条件退出   EE
}NA{b  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 )lw7W9  
title resonator mode pass = @pass_number   4 >&%-BhN  
plot/l xrad=.75   lR.a3.~  
endif Z$zUy|s[  
macro/end iLmU|jdE  
"rX=G=  
###初始化变量 3]N}k|lb%  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # h*MR5qa  
field_radius = 1.6  #调整场半径 (X>y)V  
uTl:u  
c##建立初始单位和高斯场分布 9Biw!%a  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ~|uCZ.;o  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 c4-&I"z  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 J~_p2TZJ\3  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 2M&4]d  
x *qef_Hu  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 IN%>46e`  
gain/eigenvalue/set 1   &us8,x6yg  
plot/screen/pause 3 *0c }`|  
TEST = 1   E<\\'VF  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ,O[vxN1X*  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 HO@T2t[  
TEST = 0   (Wx)YI  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 w4x8 Sre  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 (|[3/_!;v  
noise 1 1                                 #从噪声开始 vj^UF(X  
resonator/run 30                         #宏运行30次 5z]dA~;*2  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 [CUJA  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 .oK7E(QJ  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 u^]yz&9V  
grfF\_[:  
###绘制汇聚场分布 ]~K&mNo  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 rmabm\QY  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 i;xg[e8.  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           JxLH]1b  
obs 1 .3                           M:I,j  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 cbwzT0  
plot/watch ex11a_3.plt             3FXMM&w  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         d|o"QYX  
pbzbh&Y  
c##应用透镜并传播到远场 aJ}sYf^  
lens/sph 1 100                   K[kmfXKu  
prop 100                         I!(
yU  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 W@ Z=1y  
plot/watch ex11a_4.plt             }cPV_^{  
plot/liso 1 ns=64                 >bZ#  
#KK(Z\;  
c###生成环围功率表 e{}o:r  
encircled/calculate/energy 1       f.f4<_v'h  
encircled/udata 1                 PaDT)RrEM  
title ex 11: encircled energy       d#d~t[=  
plot/watch ex11a_5.plt # ]rNfr-  
plot/udata 1 min=0. max=1. # > Qtyw.n  
end E, v1F!  
b>7ts_b  
AO]lXa  
3>(`Y  
9Ac t<(V  
Q&#:M>!|  
}dHiW:J>