[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： 168U-<  
A<>W^ow  
     (11.1) JC>}(yQA  
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。 N#T MU  
9 *]Z  
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%。 H#w?$?nIWu  
Kz$Ijj  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 yQou8
P=%  
dr'6N1B@  
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?8!WE  
参考文献 | @di<d@  
yv$MQ~]  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 1/HPcCsHb  
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C 谐振腔参数 b#82G`6r  
---------------------------------------- :^l*_v{  
等效菲涅尔数      0.5 "T~Ps$  
放大倍率          2 +|#:*GZ  
腔长              90cm !my5-f>{(  
孔径1半径       0.3cm )>TA|W]@  
孔径2半径      0.6cm >D-$M_  
----------------------------------------- ~x4Y57  
*qz]vUb/0  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ry7(V:ic  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 <<UlFE9"  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 Ch7eUTqA@  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 d^lA52X6P  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 K"g[%O<  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 hR=4w$  
(MxLw:AV  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 rbP.N ?YU%  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 (TnYUyFP`  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 "QiUuD=  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 f5sk,Z  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 OW #pBeX99  
prop 90                              # 向后传播90cm 8nZPY)o  
mirror rad=360.                        # 凹面镜
=?FA
9wm  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 D_, 2z  
prop 90 # 向前传播90cm _a.Q@A4'  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy j&44wuf  
write/screen/on  # 写屏 >!a*wf~]  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 N0.-#Qa  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # u$a%{46  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 9ykmz (  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 >6rPDzW`Dx  
if STOP macro/exit  # 条件退出   l@Ml8+  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ;dPLi4=o  
title resonator mode pass = @pass_number   Kt`0vwkjvI  
plot/l xrad=.75   JH?[hb  
endif L[O+9Yh  
macro/end aEL6-['(  
ueqR@i  
###初始化变量 P@*whjPmo  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # vWj|[| <rX  
field_radius = 1.6  #调整场半径 QTP1u  
!{ )H  
c##建立初始单位和高斯场分布 | @mZ]`p  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 Ad`;O+/;  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 w
>m/c1  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 H"n"Q:Yp  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 A4SM@r
y  
Yoaz|7LS  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 hd^?svID  
gain/eigenvalue/set 1   Sc*p7o: A  
plot/screen/pause 3 IS8ppu&E  
TEST = 1   F%< 0pi  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 `Th!bk  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 Ct.Q)p-wn  
TEST = 0   |yqx ]  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 -5E%f|U  
clear 1 0                                  #光束初始化为0  ,?`$~8  
noise 1 1                                 #从噪声开始 uK t>6DN.  
resonator/run 30                         #宏运行30次 b$M? _<G  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 N4$0ptz#}G  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 &z,w0FOre  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 [81k4kU  
1Z*-@%RX  
###绘制汇聚场分布 tAaFIIvY  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 RAxA H  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 }_Jai4O  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           D^f;dT;-  
obs 1 .3                           `Y$LXF~,Om  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称  LqU]&AAh  
plot/watch ex11a_3.plt             rK"$@tc  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         L$Ss]Ar=  
g*!2.P  
c##应用透镜并传播到远场 LQR9S/?Ld  
lens/sph 1 100                    \
1|T  
prop 100                         A$%%;O   
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 V!~uGf  
plot/watch ex11a_4.plt             J *^|ojX  
plot/liso 1 ns=64                 {{giSW'  
))
AjX  
c###生成环围功率表 xe%+Yb]  
encircled/calculate/energy 1       .dl1sv U  
encircled/udata 1                 fr:RiOPn  
title ex 11: encircled energy       9 ?h)U|J?G  
plot/watch ex11a_5.plt # ?p6+?\H  
plot/udata 1 min=0. max=1. # jJg 'Y:K9q  
end ^ zo"~1  
ssoe$Gr7>  
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