[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： 8>trS=;n  
g-Mj.owu=  
     (11.1) <>dT64R|  
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。 q$ZHd  
HKU~UTRnZ  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 R}G4rO-J  
o>).Cj  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 zjJ *n8l  
VvvRRP^q  
*i\Qo  
参考文献 ?+_Gs;DGVE  
zO~8?jDN4|  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). gD,1 06%  
2"0es40;0  
OglEt["  
C 谐振腔参数 I(]}XZq  
---------------------------------------- DNOueU  
等效菲涅尔数      0.5 kY&k-K\  
放大倍率          2 O,J>/  
腔长              90cm W}3.E "K  
孔径1半径       0.3cm c2h{6;bfY  
孔径2半径      0.6cm %@wJ`F2a_  
----------------------------------------- yyoqX"v[  
H(R1o~  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 t0/p]=+.p/  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 {\
S+#W\  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 Ozw;(fDaU  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ~o82uw?  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 VLS0XKI)  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 z{
[xze-f  
?p9VO.^5  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 E%+Dl=  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 AuUde$l_  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 e>7]w,*|  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 b o0^3]Z  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 B268e  
prop 90                              # 向后传播90cm ?5U2D%t  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Y&[1`:-~-  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 ~J5+i9T.)  
prop 90 # 向前传播90cm ?Y)vGlWDW<  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy JIOh#VNU  
write/screen/on  # 写屏 O?NeSx1  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 3!3xCO  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # 3 j!3E  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 RSr %n1  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 BHd&yIyI  
if STOP macro/exit  # 条件退出   |>27'#JC  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 3,>0a  
title resonator mode pass = @pass_number   9iXeBC  
plot/l xrad=.75   Mx6@$tQ%  
endif =7-9[{  
macro/end ^g*pGrl#  
jYx38_5e  
###初始化变量 I'\kFjc  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # kUq=5Y `D  
field_radius = 1.6  #调整场半径 V\6=ySx  
ICuF %  
c##建立初始单位和高斯场分布 #%`|~%`{:  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 r^h4z`:L  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 A54N\x,  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 [r3!\HI7x  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 $9]m=S  
rE iKi  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 #?5 (o  
gain/eigenvalue/set 1   WF2}-NU"  
plot/screen/pause 3 <!L>Exh&r  
TEST = 1   0FGe=$vD  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 l-K9LTd  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 "XB[|#&  
TEST = 0   _Bj)r}~7#  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 SLO%7%>p  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 t]>Lh>G  
noise 1 1                                 #从噪声开始 )_1zRT|9  
resonator/run 30                         #宏运行30次 =6woWlfb  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 :Mb%A  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 L~_9_9c  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 7Ok;Lt!x  
cS>e?  
###绘制汇聚场分布 q/4YS0CqE  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 "vXxv'0\f  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 8S>&WR%jH]  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           *j]9vktH  
obs 1 .3                           I'PeN0T f  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 7+]=-  
plot/watch ex11a_3.plt             OTC!wI g  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         .^N/peUq  
GMMp|WV|  
c##应用透镜并传播到远场 thV>j9'  
lens/sph 1 100                   D<|qaHB=  
prop 100                         }MRd@ 0-?!  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 1v,Us5s<"6  
plot/watch ex11a_4.plt             /3;4#:Kkw  
plot/liso 1 ns=64                 r~N"ere26  
~vs}.kb  
c###生成环围功率表 5Ycco,x  
encircled/calculate/energy 1       }-ftyl7  
encircled/udata 1                 [`p=(/I&L  
title ex 11: encircled energy       I([!]z  
plot/watch ex11a_5.plt # ul
u9'ch  
plot/udata 1 min=0. max=1. # ?dD&p8{  
end ~7Ts_:E-  
?g?L3vRK  
K#*reJ}K  
()K " c#  
2rmSo&3@s  
U Z.=aQ}M  
8#(Q_