[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： #-bz$w#*  
:#Nrypsu  
     (11.1) vW`[CEm^X  
其中，a是孔径半径，L为腔长，λ为波长，M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm，a=0.3cm，M=2，λ=10μ。带入后计算得：N<sub>c</sub>=2，N<sub>eq</sub>=0.75。 QJtO~~-  
MW|:'D`  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 _+}#  
Zd8`95  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 e3]v *<bj  
T8>aU  
t`E e/L%  
参考文献 }5lC8{wZ  
Eanwk` Rx  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). K5}0!_)G  
hf< [$B  
Oc%W_Gb7  
C 谐振腔参数 Z90]I<a~  
---------------------------------------- Ex@o&j\93  
等效菲涅尔数      0.5 5b;~&N4
~  
放大倍率          2 zAH6SaI$  
腔长              90cm !p{
CsR8c  
孔径1半径       0.3cm ,d$D0w  
孔径2半径      0.6cm Pd;Gc@'~  
----------------------------------------- cSYMnB  
tYMPqP,1.  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 7,5Bur  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 ZMO ym=  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 p'\zL:3  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 QfRo`l/V9  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 )_SpY\J  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 
N}KL'  
1;eWnb(  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 ayQ2#9
X}  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 e$o
]f"(  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 qpV"ii  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 C{OkbE"Vym  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 KRb'kW  
prop 90                              # 向后传播90cm x%T.0@
!8  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 z8cefD9F  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 ry0YS\W  
prop 90 # 向前传播90cm -lm)xpp1  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy (h'Bz6K  
write/screen/on  # 写屏 USZBk0$  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 NiD_v  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # HYl~)O>  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值  w>\_d  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 06]"{2  
if STOP macro/exit  # 条件退出   7QRkXs  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 wU|jw(  
title resonator mode pass = @pass_number   ehTv@2b  
plot/l xrad=.75   "EwzuM8f  
endif Uo;a$sR  
macro/end Hb0_QT~  
p}8?#5`/w  
###初始化变量 q7<=1r+  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # Z"$iB-]  
field_radius = 1.6  #调整场半径 L8(2or  
[9G=x[  
c##建立初始单位和高斯场分布 s"R5'W\U  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 3!{Tw6A8(  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 oRZe?h^r#  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 YdyTt5-  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 xjD."q  
~RLWr.pK  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 ld3H"p rR  
gain/eigenvalue/set 1   LXaq  
plot/screen/pause 3 /B)2L]6p  
TEST = 1   Gn<0Fy2  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 %xr'96d  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 $9P=  
TEST = 0   EP^qj j@M  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 TbLU[(m-n  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 `@ny!S|1/  
noise 1 1                                 #从噪声开始 m_.9PZ  
resonator/run 30                         #宏运行30次 e+)y6Q=  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 +s^nT{B@\  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 %J Jp/I  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围
suE8"v!sk  
{Qc,Nl [?  
###绘制汇聚场分布 LH.Gf  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 Y>atJ  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ',/#|  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           maeQ'Sv_&  
obs 1 .3                            $@O?  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 Y% JE})  
plot/watch ex11a_3.plt             yEk|(6+^  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         (:F]@vT  
mG$N%
`aG  
c##应用透镜并传播到远场 vxOnv8(  
lens/sph 1 100                   iJj!-a:z.  
prop 100                         ;K~=? k  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 /nsBUM[;  
plot/watch ex11a_4.plt             3Gr"YG{,  
plot/liso 1 ns=64                 Hzj8o3  
p(nO~I2E  
c###生成环围功率表 cr
OSr/I$  
encircled/calculate/energy 1       #Hz9@H  
encircled/udata 1                 M$Bb,s  
title ex 11: encircled energy       ."gq[0_YS  
plot/watch ex11a_5.plt # mZc;n.$U  
plot/udata 1 min=0. max=1. # *C0a,G4  
end KC"&3  
k=mLcP  
=+b>d\7xG  
B8?9L8M}  
H C,5j)1  
uD?RL~M  
%rJDpB{