[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： z?n6l7sH  
dUL*~%2I  
     (11.1) _>J`e7j+  
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<sub>c</sub>=2，N<sub>eq</sub>=0.75。 ye-[l7  
"*LQr~k~}  
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%。 SUDvKP  
dpvEY(Ds  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 [jR>.H'  
8ZCR9%  
@E4ya$A)F  
参考文献 H8kB.D[7Q  
3 MCV?"0  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 2f6BZ8H+Z  
!l5@L\  
}wZsM[
NDB  
C 谐振腔参数 AC*SmQ\>!  
---------------------------------------- D*/fY=gK  
等效菲涅尔数      0.5 S$=caZ?  
放大倍率          2 .%+anVXS  
腔长              90cm h_Ssm{C\  
孔径1半径       0.3cm +;,X?E]g  
孔径2半径      0.6cm Bbtc[@"X  
----------------------------------------- 3hVuC1;"  
&4wwp!J  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 %~:@
}C%A  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 fohZ&f|>  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 =zTpDL  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ;xL8W  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 E`Br#"/Bl  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ZH<qidpR  
p=V1M-  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 ?<
rZ9$  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 y@SI)&D  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 b7y#uL1AE  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 N2 t`  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 0p+36g  
prop 90                              # 向后传播90cm xiV!\Z}  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 2FY]o~@  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 p +nh]  
prop 90 # 向前传播90cm +6x}yc:yd  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ktkS$  
write/screen/on  # 写屏 k;K-6<^h  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 Z_a@,k:+[  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # k7& cc|y  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Fkg%_v$  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 9fWR8iV  
if STOP macro/exit  # 条件退出   RXo6y(^  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 uqD|j:~ =k  
title resonator mode pass = @pass_number   j`+{FCB7  
plot/l xrad=.75   lavy?tFer  
endif 2Da0*xn{  
macro/end gD;T"^S+  
b`JS&E  
###初始化变量 r?w>x`  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 1h#/8X  
field_radius = 1.6  #调整场半径 $KhD>4^jL  
6ma.FvSIM  
c##建立初始单位和高斯场分布 ("YWJJ'H  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 Dbb=d8utE  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 A%X=yqY  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 xLms|jS  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 j\NCoos  
"3'a.b akw  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 hgbf"J6V8  
gain/eigenvalue/set 1   7VskZbj\  
plot/screen/pause 3 `l6OQdB3W  
TEST = 1   EPA 2_  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 _~'M
Q`P  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值  8hYl73#  
TEST = 0   %zo 6A1Q;  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 q#1G4l.  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 Qn~{TZz  
noise 1 1                                 #从噪声开始 [XH,~JZJj  
resonator/run 30                         #宏运行30次 ]o8yZ x  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 #s' `bF^  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 x iz+R9p  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 ?NvE9+n  
!1K.HdK  
###绘制汇聚场分布 Y;i
I=U  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 C(UWir3mW?  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 SrGJ#K&%  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           O9m sPb:  
obs 1 .3                           -x:7K\=$SX  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 neE Zw#(Z  
plot/watch ex11a_3.plt             "kC
6G%  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64        
{=,G>p  
n2:Uu>/  
c##应用透镜并传播到远场 nf[KD,f  
lens/sph 1 100                   0l/7JH_@V  
prop 100                         K9Onjs%U  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 s];0-65)  
plot/watch ex11a_4.plt             Q&lb]U+\u  
plot/liso 1 ns=64                 +Z-{6C  
$at\aJ  
c###生成环围功率表 & P%#  
encircled/calculate/energy 1       }D`ZWTjDay  
encircled/udata 1                 .3jijc j  
title ex 11: encircled energy       [z"oi'"fQ  
plot/watch ex11a_5.plt # r\}?HS06  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 2pvby`P4  
end /|#2ehE  
E2z=U  
m-a':  
I+ 3qu=  
q&O9W?E8dG  
vO53?vN[m9  
gwsOw [;k