[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,TZc\  
fikkY=  
     (11.1) @=kSo -SX  
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。 )dSi/  
H>@+om  
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%。 WuW^GC{7  
uW3!Yg@  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 hR|MEn6KC  
RpYERAgT  
3f;>" P}  
参考文献 {]|J5Dgfe  
f y8Uk;  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). VLN_w$iEq  
`y* }lg T  
:eLVC7'  
C 谐振腔参数 &jr3B;g!C  
---------------------------------------- `@|$,2[C  
等效菲涅尔数      0.5 s"?3]P  
放大倍率          2 9~YMyg(Z  
腔长              90cm >yh2Lri  
孔径1半径       0.3cm 00U> F
 
孔径2半径      0.6cm WOf 4o  
----------------------------------------- 'A[dCc8O  
N)>ID(}F1  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 g$o&Udgs  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 A.w:h;7  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 >&#)Tqt!?  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 '[O;zJN;  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 z&^&K}  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 T9q-,w/j;  
&YeA:i?  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 gv{ >`AN  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 FU<Jp3<%  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 HE_8(Ms;8  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 kz7(Z'pw  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 O<W_fx8_'  
prop 90                              # 向后传播90cm Oz#{S:24M+  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 W'TaBuCb  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 !$>
R j  
prop 90 # 向前传播90cm xi;`ecqS<  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy bK-
N:8Z  
write/screen/on  # 写屏 i(+p0:< 0  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ,3 u}x,  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # {2"zVt#h  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 e64^ChCoV  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 h3@v+Z<}  
if STOP macro/exit  # 条件退出   m9}P9?  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 w"&n?L  
title resonator mode pass = @pass_number   fa2kG&, _  
plot/l xrad=.75   9k[9P;"F:  
endif !_Z&a  
macro/end ^L&iR0  
-;k+GrLr^  
###初始化变量 2T[9f;jM'  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # '>C5-R:O  
field_radius = 1.6  #调整场半径 SOvF[,+  
Yp2eBgo"  
c##建立初始单位和高斯场分布 Nu~lsWyRI5  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 0Z]!/AsC  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 VTHH&$ZNq  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 _/<x  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 sds"%]rg  
IRqy%@)  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 I[X772K  
gain/eigenvalue/set 1   d9|<@A  
plot/screen/pause 3 8Kk(8a&v  
TEST = 1   Tc3yS(aq  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 Z>#i**  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 LvYB7<zk>  
TEST = 0   4tmAzD  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ^@NU}S):yN  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 V,N%;iB}  
noise 1 1                                 #从噪声开始 ! #2{hQRu  
resonator/run 30                         #宏运行30次 Y
% 5eZ=z  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 4)o  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 0h7r&t%YsV  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 w_u\sSQ`!  
7EO_5/cY  
###绘制汇聚场分布 l_
%6  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 @cB$iP=Z4  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 %vi<Aseg  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           hpL;bM'  
obs 1 .3                           4d;8`66O  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 8E]F$.6U  
plot/watch ex11a_3.plt             Rr|VD@%  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         kt$jm)UI~l  
rguCp}r  
c##应用透镜并传播到远场 c=.(!qdH  
lens/sph 1 100                   e'b(gD}
 
prop 100                         #$qTFN  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 <B8!.|19  
plot/watch ex11a_4.plt             AbmAKA@  
plot/liso 1 ns=64                 pBA7,z"`mP  
I"7u2"@-8j  
c###生成环围功率表 ,{?%m6.lE  
encircled/calculate/energy 1       x{
/g(r={}  
encircled/udata 1                 p,i[W.dy.'  
title ex 11: encircled energy       $(>
+VH`l  
plot/watch ex11a_5.plt # 8StgsM  
plot/udata 1 min=0. max=1. # A '];`  
end pr UM-u8  
>[=^_8M  
3HY9\'t6  
QbpFE)TYJ|  
03S]8l  
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