[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： _qF+tm  
l|u>Tb|V  
     (11.1) })'B<vq  
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。 V.U| #n5  
%aP!hy  
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%。 l5~os>  
4VHn \  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 R!HXhQ  
YX!iL6?~  
T~-ycVc  
参考文献 t$`r4Lb9/  
>>,e4s,  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). xw.A #Zb\_  
aEB_#1  
91/Q
9xY  
C 谐振腔参数 )7hqJa-V  
---------------------------------------- )j6~Wy@4  
等效菲涅尔数      0.5 n3WlZ!$  
放大倍率          2 ::`HQ@^  
腔长              90cm %mW{n8W3{  
孔径1半径       0.3cm ldf\;Qk  
孔径2半径      0.6cm ~-k9%v`  
----------------------------------------- td$E/h=3  
<|HV. O/!  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 _YRFet[,m  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 'B|JAi?  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 H8=N@l  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 xR~hwj  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 Y/F6\oh  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 t5Sy V:fP  
I{|O "8  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 Cp\6W[2+B  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 Z{*\S0^ST  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 sJKI!  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 /PVk{3  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 &$+
AXzn  
prop 90                              # 向后传播90cm RU|Q]Ymx  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 soxc0OlN  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 G/E+L-N#`
 
prop 90 # 向前传播90cm "Bkfoi  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 9 ql~q  
write/screen/on  # 写屏  m!!/Za  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 w7L{_aom  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # D\v+wp.  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 hgG9m[?K  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 ic:zsuEm  
if STOP macro/exit  # 条件退出   ,)cM3nu  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 sI
=xl  
title resonator mode pass = @pass_number   'ms-*c&  
plot/l xrad=.75   
C[cbbp  
endif x8 2cT21b  
macro/end T=DbBy0-  
fgTg7 m  
###初始化变量 ~ah~cwmpS  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # LENq_@$  
field_radius = 1.6  #调整场半径 u[;\y|75  
DeVv4D:}@  
c##建立初始单位和高斯场分布 J3V= 46Yc  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ;nfdGB  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 XS
B"{H>&  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 n`_{9R  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 5Pc;5 o0C  
7~h<$8Y(T  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 Z?q]bSIT  
gain/eigenvalue/set 1   :LQYo'@yB  
plot/screen/pause 3 QT5TE: D  
TEST = 1   UW={[h{.|@  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 =ZznFVJ`={  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 1ba~SHi  
TEST = 0   B:Oa}/H   
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 y-b%T|p9  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 9.M4o[  
noise 1 1                                 #从噪声开始 F~vuM$+d  
resonator/run 30                         #宏运行30次 yWc$>ne[L  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 /U*C\ xMm  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 Tk[ $5u*,  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 4"(Bu/24  
p<FzJ  
###绘制汇聚场分布 *KF#'wi  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 `{h*/Q  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 x8B}ZIbT9  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           r|8d 4  
obs 1 .3                           n38p!oS  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 Xu'&ynID  
plot/watch ex11a_3.plt             jRlYU`?  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         BwEN~2u6  
u~:y\/Y6  
c##应用透镜并传播到远场 y14;%aQN  
lens/sph 1 100                   |^I0dR/w:  
prop 100                          qA7>vi%  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 7F7{)L  
plot/watch ex11a_4.plt             :RTC!spy  
plot/liso 1 ns=64                 \:'/'^=#|  
M/'sl;  
c###生成环围功率表 Jt<_zn_FG  
encircled/calculate/energy 1       {<p?2E  
encircled/udata 1                 )EuvRLo{S7  
title ex 11: encircled energy       ua$GNm  
plot/watch ex11a_5.plt # ,-c6dS  
plot/udata 1 min=0. max=1. # d"mkL-  
end pj{`'; :g  
A`$%SVgFV^  
{6|G@""O  
rU:
`*b<  
Sq V},  
7IH@oMvE  
xh,qNnGGi