[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： \[&]kPcDl  
X ,  
     (11.1) oEN_,cUp  
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。 $d=lDN  
d]^i1
 
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%。 8B+uNN~%]  
k);!H+  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 ;$i'A&)OC  
IW#(ICeb  
<*+MBF  
参考文献 S!]}}fKEFm  
7ou^wt+%  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). R[c_L=  
`jHGNi  
/b|sv$BN  
C 谐振腔参数 |3LMVN  
---------------------------------------- ]*|K8&jxl  
等效菲涅尔数      0.5 c>SeOnf  
放大倍率          2 4Rn i7qH  
腔长              90cm K
0\WN"ua;  
孔径1半径       0.3cm nGVqVSxKT  
孔径2半径      0.6cm y ^\8x^E
g  
----------------------------------------- ]@>|y2  
Kf4z*5Veqr  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 f-<6T
 
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 SXEiyy[7v  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 "->:6Oe2   
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 >g&`g}xZQ  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ob{pQx7  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ?>Aff`dHY  
Sx2j~(pOr  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 Q
 Y'-]  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 n1Jz49[r  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器
.IXwa,  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 d eg>m?Y  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 bnGA.b  
prop 90                              # 向后传播90cm 8=~>B@'  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 !UTJ) &  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 Ie"R,,c   
prop 90 # 向前传播90cm zTLn*?  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy eW0=m:6  
write/screen/on  # 写屏 ~|rkt`8p  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 C)
j)j&  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # 3U)8P6Fz  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 (Y([^N q  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 +0Gep}&z.  
if STOP macro/exit  # 条件退出   O 0#Jl8  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 Bv8C_-lV/  
title resonator mode pass = @pass_number   ''uI+>Y  
plot/l xrad=.75   m+vEs,W.  
endif h86={@Le  
macro/end BvF_9  
Q8?D}h  
###初始化变量 W#j,{&KVn  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ozLJ#eOE9  
field_radius = 1.6  #调整场半径 $4 Uy3C+6  
mx~sxYa  
c##建立初始单位和高斯场分布 k5D'RD  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 KU,w9<~i(  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 $x;h[,y   
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 Tm\[q  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 BA,6f?ktXS  
4-_lf(#i  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 x[UO1% _o-  
gain/eigenvalue/set 1   VU9P\|c@<  
plot/screen/pause 3 s2~dmZ_B|_  
TEST = 1   *K'ej4"u  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 Jr)`shJ"  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 OL5HofgNm  
TEST = 0   Aw;vg/#~md  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 `aL|qyrq#  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 4rG 7\  
noise 1 1                                 #从噪声开始 Z4ioXl  
resonator/run 30                         #宏运行30次 l-}5@D[  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 DA`sm  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 1Uk~m  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 yB%)D0  
+wozjjc  
###绘制汇聚场分布 c8tC3CrKp=  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ]fo^43rn{  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 B
Wdc
^  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ><Z3<7K9  
obs 1 .3                           FK# E7 K  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 2pa3}6P+  
plot/watch ex11a_3.plt             Lo5@zNt%W  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         :gscW&k  
w/5^R  
c##应用透镜并传播到远场 |qcFmy  
lens/sph 1 100                   ]^jdO##M  
prop 100                         c[_^bs>k  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 !]+Z%ed`%  
plot/watch ex11a_4.plt             e>9Z:vY
 
plot/liso 1 ns=64                 7'i#!5  
&v5.;8u+OV  
c###生成环围功率表 9<h]OXv  
encircled/calculate/energy 1       <W59mweW#5  
encircled/udata 1                 e ]o'i;I  
title ex 11: encircled energy       rn:zKTyhw  
plot/watch ex11a_5.plt # \UqS -j|  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 4:&qTY)H  
end HJaw\zbL  
a`b zFu{  
}?]yxa~  
hr4ye`c j  
|4S?>e  
Fiu!!M6  
c|}K_~l_