[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： >bEH&7+@_'  
T_y 'cvh  
     (11.1) Yf7n0Etd,  
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。 W^60
BZ  
o/2\8   
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%。 &}YB!6k h^  
L8TT54fM  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 z!D >l  
ZRsDn  
%:YON,1b=7  
参考文献 :-ax5,J>q  
Bx j6/a7Xd  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ?R;5ErZ  
-gv@ .#N  
AL&}WbUC  
C 谐振腔参数 }i|o":-x+  
---------------------------------------- 'nBJ[$2^  
等效菲涅尔数      0.5 :&#hjeltt  
放大倍率          2 3Ey#?   
腔长              90cm M!;H3*  
孔径1半径       0.3cm -TjYQ  
孔径2半径      0.6cm \aU^c24>  
----------------------------------------- q'hMf?_  
l/DV ?27  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 =_D82`
p  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 [/6$P[  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 t A\N$  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 iG6 ^s62z7  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 i8Yl1nF  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 nxA]EFS  
MDGcK/$')f  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 &s\$&%|  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 aluXh?  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 <@A/`3_O)  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 G0^23j  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 |hiYV  
prop 90                              # 向后传播90cm `0=0IPVd  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 HC?yodp^  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 .hSacd  
prop 90 # 向前传播90cm jf$6{zO6j  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy A\i/@x5#  
write/screen/on  # 写屏 G>YJ3p7  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 nyw,Fu  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # \#m;L/D  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 i>7f9D7  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 jtS+y)2  
if STOP macro/exit  # 条件退出   "5synfO  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 UH%oGp$ykX  
title resonator mode pass = @pass_number   NQ'^z  
plot/l xrad=.75   E@JxY  
endif (X)$8y  
macro/end ,B5
Ptf#  
O->i>d  
###初始化变量 6IctW5b  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # jMzHs*:  
field_radius = 1.6  #调整场半径 \Y Cj/tG8  
*O)_D bj  
c##建立初始单位和高斯场分布
>|o-&dk  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 lqF{Y<l  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 K.*?\)&  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 ?\<2*sW [k  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 KQJn\#>  
`JG~%0Z?}  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 e%R+IH5i  
gain/eigenvalue/set 1   +&4PGv53J  
plot/screen/pause 3 +LV'E#h!Q
 
TEST = 1   U4 m[@wF  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 J.$<Lnt>u  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 xv$^%(Ujp  
TEST = 0   zv@'x nY]  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 %,K|v  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 (e=ksah3>  
noise 1 1                                 #从噪声开始 V*=cNj  
resonator/run 30                         #宏运行30次 H'q&1^w)  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 HAf.LdnzS  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 !V+5$TsS  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 KjZ^\lq'  
j /)cdP  
###绘制汇聚场分布 yz9`1R2c  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题  ,H1J$=X'  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 }E*d)n|  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           !Ya 
+  
obs 1 .3                           `DG6ollp{  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 JEdtj1v{O  
plot/watch ex11a_3.plt             TbIM{X  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ;FMK>%Zq  
pcur6:8W!  
c##应用透镜并传播到远场 O.&6J/  
lens/sph 1 100                   R:E6E@T  
prop 100                         Qc[[@=S%  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 6|T{BOW!d  
plot/watch ex11a_4.plt             v0"|J3  
plot/liso 1 ns=64                 P^rSpS9  
X2M<DeF:  
c###生成环围功率表 2Mu-c:1  
encircled/calculate/energy 1       .7ahz8v  
encircled/udata 1                 kgr:85  
title ex 11: encircled energy       n 8AND0a1C  
plot/watch ex11a_5.plt # 7 aDI6G  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Ct}"o  
end K8|6r|x  
*n}9_V%  
y^;qT_)#  
;4 ?%k )  
3C_g)5 _:  
"MoV*U2s,  
( fdDFb#1