[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： \+O.vRc"M  
. c+m(Pk  
     (11.1) |zpy!X3  
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。 wb?k  
:#^qn|{e  
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%。 NF6xKwRU]_  
lsOv#X-bE  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 /ta}12Z  
Lxv4w  
l X+~;94  
参考文献 K%\r[NF  
(!5Ta7X  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). TsK!36cg  
+yWD>PY(  
|di(hY|  
C 谐振腔参数 D`a6D  
---------------------------------------- M x#L|w`r  
等效菲涅尔数      0.5 (is',4^b  
放大倍率          2 -|#{V.G3'  
腔长              90cm CE`]
X;#y  
孔径1半径       0.3cm :&vX0 Ce:  
孔径2半径      0.6cm VRQ`-#  
----------------------------------------- g&xj(SMj-$  
6-
_g1vq  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 I$t8Ko._"  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 h2Nt@  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 y%i9 b&gDd  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 r
C^5Z  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 M0fN[!*z  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 qS/}aDk&  
IRm}?hHf  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 *zrGrk:l  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 cj>UxU][eS  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 m1pA]}Y/5o  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 A[+)PkR  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 mufGv%U2  
prop 90                              # 向后传播90cm qhxMO[f  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Unb2D4&'  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 ]{6/6jl  
prop 90 # 向前传播90cm f%o[eW#  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 6U*CR=4  
write/screen/on  # 写屏 D#&9zR86F  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 U3a
2wK  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # Xs052c|s  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 K`Kv.4  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 sWr;%<K  
if STOP macro/exit  # 条件退出   )hrsA&1w  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 @@oJ@;  
title resonator mode pass = @pass_number   {O2=K#J  
plot/l xrad=.75   =Q(J!f  
endif l|WFS  
macro/end _,L_H[FN  
'z"vk  
###初始化变量 p*Q-o  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 7?whxi Qs  
field_radius = 1.6  #调整场半径 QGuqV8 y0  
$^iio@SW{  
c##建立初始单位和高斯场分布 a -Pz<*  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 -orRmn6}  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 \.mVLLtG  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 Pb'
(Y  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 BwWSztJ+B  
n/5T{NfG  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 jlj ge=#c2  
gain/eigenvalue/set 1   xkDK5&V  
plot/screen/pause 3 1;(h0j  
TEST = 1   >;MJm  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 Nf)YG!  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 i"a3POV>  
TEST = 0   AaYH(2m-  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 -fPiHKJ  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 VG 5*17nf5  
noise 1 1                                 #从噪声开始 rgVRF44X{  
resonator/run 30                         #宏运行30次 3T
u]-.  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 `CVkjLiy  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 /Ot3[B  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 =\.*CY|;N  
0beP7}$  
###绘制汇聚场分布 .m]}Ba}J$  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 _ARG "  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 qqw P4ceG  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ?) y}HF  
obs 1 .3                           R#hy2kA  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 _dm0*T ?  
plot/watch ex11a_3.plt             ?{ExBZNa  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         I #1~CbR  
I/njyV)H  
c##应用透镜并传播到远场 7G_<+rn  
lens/sph 1 100                   n!z!fh  
prop 100                         C})Dvh  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 o`c+eMwr(  
plot/watch ex11a_4.plt             @[J6JT*E  
plot/liso 1 ns=64                 d/9YtG%q  
rByth,|  
c###生成环围功率表 Z}$sY>E  
encircled/calculate/energy 1       oY^I|FEOz  
encircled/udata 1                 <ZSXOh,'  
title ex 11: encircled energy       .JLJ(WM  
plot/watch ex11a_5.plt # h]s6)tII  
plot/udata 1 min=0. max=1. # gw"cX
ny  
end OY{fxBb  
 nz?[  
HZAT_  
A8&@Vxdz  
QWOPCoUet  
u"qu!EY2  
DYf2V6'