[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： KL
:6P-3  
Eezlx9b  
     (11.1) lD;,I^Lt6  
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。 x[.z"$T@  
j]ln :?\  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 Im' :sJ31  
f!uA$uLc  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 +,{Wcb  
%1 VNP(E  
CL<KBmW7  
参考文献 E |GK3/  
b*6c.o  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Q'Q72Fg  
;I`,ZKY  
c=jI.=mi3  
C 谐振腔参数 *k@0:a(>  
---------------------------------------- \0^rJ1*  
等效菲涅尔数      0.5 _]?Dt%MkD  
放大倍率          2 p.TiTFu/  
腔长              90cm v,!Y=8~9  
孔径1半径       0.3cm q_T?G e  
孔径2半径      0.6cm wC
C~tuTpr  
----------------------------------------- UVoLHd  
hklO:,`  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 B
hE~k?$9  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 jt10gVC  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 ~d#;r5>  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 $jm>tW&;  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 (&Tb,H)=  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 HA3SQ  
ad3z]dUZ9  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 'j,Li(@}  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 C$..w80/1  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 bh;b` 5  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 thm3JfQt  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 EfrkB"  
prop 90                              # 向后传播90cm )zL"r8si  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 (zTI)EV  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 /Y\E68_Fh  
prop 90 # 向前传播90cm {GH`V}Ob  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy Zm8 u:  
write/screen/on  # 写屏 jO3u]5}.6  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 =Q=&Ucf_  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ,C'w(af@}  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ,C@hTOT  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 d;jJe0pH  
if STOP macro/exit  # 条件退出   Z\
gg<Q  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 J:-TINeB  
title resonator mode pass = @pass_number   E_gDwWot  
plot/l xrad=.75   RzY`^A6G6  
endif 1KIq$lG{ E  
macro/end z:Zn.e*$b  
7s fuju(  
###初始化变量 }A'<?d8   
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # U37?P7i's  
field_radius = 1.6  #调整场半径 M?4r5R  
<11Tqb  
c##建立初始单位和高斯场分布 fe9& V2Uu  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128
v`ZusHJ1d  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 6_&6'Vq  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 +8vzkfr3It  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 Xx<&6 4W  
4ysdna\+  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 }vxH)U6$q  
gain/eigenvalue/set 1   uSQ>oi]  
plot/screen/pause 3 a$! {Tob2  
TEST = 1   QVRokI`BF  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 Ccd7|L1  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 "KI,3g _V  
TEST = 0   T#_n-b>  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ESf7b `tS  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 46?F+,Rzl  
noise 1 1                                 #从噪声开始 I&NpN~AU  
resonator/run 30                         #宏运行30次 ZYD88kQ  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 7D~O/#dcc  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称
Rd1k
u=  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 %d#)({N  
e%v4,8  
###绘制汇聚场分布 uj1E* 98m  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 v7OV;ea$  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 \NQ)Po@z  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           I7z]%Z  
obs 1 .3                           ,t&-`U]AX  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 GxDF7 z%&  
plot/watch ex11a_3.plt             /,@v"mE7c!  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ]3y5b9DuW  
F)iGD~  
c##应用透镜并传播到远场 rn5g+%jX*  
lens/sph 1 100                   6'*Uo:]  
prop 100                         N[bf.5T  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 -r'seb5  
plot/watch ex11a_4.plt             f]A6Mx6  
plot/liso 1 ns=64                 XM@i|AK M0  
Jx>B %vZ\  
c###生成环围功率表 m^x\@!N:(  
encircled/calculate/energy 1       4Hpu EV8Q  
encircled/udata 1                 95 .'t}  
title ex 11: encircled energy       pfQZ|*>lkb  
plot/watch ex11a_5.plt # ?uX6X'-  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 5 /jY=/0.a  
end 1Da [!^u,D  
tKsM}+fq  
Y6%OV?}v!  
_ *s  
qVe6RpS  
cBF%])!  
E1ob+h:`d