[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： QTyl=z7  
-J6}7>4^8}  
     (11.1) AP\E  
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。 O0I/^  
UmJg-~  
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%。 JL$RBr  
5s|g
KM  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 P~*fZ)\}F@  
<<xJ-N  
w5nRgdboy!  
参考文献 bVrvb`0  

KVntBe]I  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ~>EVI=?  
>pYgF=J  
b13>>'BMB  
C 谐振腔参数 `<Ftn  
---------------------------------------- &Y&zUfA  
等效菲涅尔数      0.5 :=8vy  
放大倍率          2 doa$ ;=wg  
腔长              90cm }qg!U
m0  
孔径1半径       0.3cm lV1|\~?4  
孔径2半径      0.6cm 93rE5eGs  
----------------------------------------- $200?[  
_96&P7  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 $ S49v  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 ^m7PXY  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 )Qc$UI8L  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 o]j*  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 xWMMHIu  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 g=%&p?1@E  
83n: h08  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 ?b0\[  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 'K!kJ9oqe  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 8?$2;uGL  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Gg+>_b{S5T  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ~,:f,FkSQ  
prop 90                              # 向后传播90cm 7MfT~v  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ev3x*}d0  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 +EB##  
prop 90 # 向前传播90cm x<l1s  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy j0GI[#  
write/screen/on  # 写屏 p%s D>1k  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 zaZnL7ZJX  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # @.{  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 HT&0i,`  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 8%4`Yj=  
if STOP macro/exit  # 条件退出   GxkG$B  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 oxzNV&D[{`  
title resonator mode pass = @pass_number   6~}H
3rvO}  
plot/l xrad=.75   dd$N4&  
endif x6t;=  
macro/end s:ruCS  
>W;i2%T  
###初始化变量  UyQn onS  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # b>i=",i
\  
field_radius = 1.6  #调整场半径 WdT|xf.Q&  

 W6~=?C  
c##建立初始单位和高斯场分布 d}ZHY[  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 B4}XK=)  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 9<#D0hh$  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 C gx?K]>y  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置  q0~_D8e,  
?@1'WD t  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 `T70FsSJ  
gain/eigenvalue/set 1   e0L;V@R  
plot/screen/pause 3 V
|AE~R^  
TEST = 1   "" U_|JH-  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 |$PLZ,  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 =r~.I  
TEST = 0  
gNwXOd u  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 !A!\S/x4  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 Iqsk\2W]a3  
noise 1 1                                 #从噪声开始 K +~v<F  
resonator/run 30                         #宏运行30次 K\b O[J  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 \ax%I)3  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 HhvG
#Sam!  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 GcnY=%L?  
@m V C  
###绘制汇聚场分布 vrzX%'  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 PlZiTP  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 d<'xpdxc  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           N-gRfra+8L  
obs 1 .3                            qR qy  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 2?QJh2  
plot/watch ex11a_3.plt             LzRiiP^q  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         A ? M]5d  
F:S,{&jB  
c##应用透镜并传播到远场 NJ>p8P`_k  
lens/sph 1 100                   %K"%Qm=Tl  
prop 100                         c~xo@[NaS  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 %7msAvbk  
plot/watch ex11a_4.plt             H|UL5<:]D  
plot/liso 1 ns=64                 l,.?-|Poa  
`l2q G#  
c###生成环围功率表 P0xL
x  
encircled/calculate/energy 1       ~7pjk  
encircled/udata 1                 |8 bO5l:  
title ex 11: encircled energy      
cA? x(  
plot/watch ex11a_5.plt # n#Roz5/U  
plot/udata 1 min=0. max=1. # X:lPWz!7{  
end zXZ'nJ5OGG  
vLuQe0l{  
_wNPA1q0J  
|QLX..  
,g_onfY  
-l H>8+  
ex\W]5