[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： {-S0m=  
rDYq]`  
     (11.1) C({L4O#?o  
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<sub>c</sub>=2，N<sub>eq</sub>=0.75。 I01On>"@7  
N_VAdNJ^:  
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%。 {F k]X#j  
\+MR`\|3  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 \FTvN  
,h]N*Z-I"  
_jZDSz|Yb  
参考文献 X5U!25d]  
2.&v{gq  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). jVRd[  
;lA
z@jr+  
F;ONo.v;  
C 谐振腔参数 fV}\  
---------------------------------------- u(ZS sftat  
等效菲涅尔数      0.5 )hQNIt3o_  
放大倍率          2 xel&8 `  
腔长              90cm s !8]CV>  
孔径1半径       0.3cm ~:)$~g7>b  
孔径2半径      0.6cm ?EX
'j >  
----------------------------------------- +d6E)~qKL  
u'K<-U8H  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 K?T)9  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 O~,^x$ve  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 \0WMb  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 \k1Wh-3  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ydns_Z  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ,(`@ZFp$  
+Kq>r|;  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 7FDraEr#f  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 1C$^S]v%a  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 Y5MHd>m  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 }(tGjx]  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 Tz*5;y%4  
prop 90                              # 向后传播90cm //+
UQgl6  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ',!#?aGV  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 ao-C9|2>NU  
prop 90 # 向前传播90cm NOS5bm&-  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy wqGZkFg1  
write/screen/on  # 写屏 i2j)%Gc}  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 *q0N$}k  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # tIr66'8  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Y*}Sq|y  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 e;6Sj  
if STOP macro/exit  # 条件退出   56bB~=c  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 |\_O8=B%  
title resonator mode pass = @pass_number   E>g'!  
plot/l xrad=.75   [#Yyw8V#<  
endif D\`$  
macro/end `\Npu  
.M! (|KE4  
###初始化变量 DSjo%Brd-  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # !X
.N$0  
field_radius = 1.6  #调整场半径 2h
px%H  
sJ?kp^!g  
c##建立初始单位和高斯场分布 ]
Pd*w`R  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 B\=&v8  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 Z?x]HB`r  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 n
K|"
;  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 8EE7mEmLH  
Ci*5E$+\  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 U=y
D!  
gain/eigenvalue/set 1   & aLR'*]6  
plot/screen/pause 3 T5Fah#-4  
TEST = 1   Fu`g)#Z  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ;dWqMnV  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 3|?fGT;P  
TEST = 0   |-|BM'Y  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 l1:j/[B=  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 8r|LFuI  
noise 1 1                                 #从噪声开始 *@ o3{0[Z  
resonator/run 30                         #宏运行30次 d}=p-s.GA  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 9e=*jRs]l^  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 <7&b|f$CL  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 p>zE/Pw~  
ZV U9t  
###绘制汇聚场分布 @<PL  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ;PHnv5 x@f  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 hB.dqv]^  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           j>T''Tf  
obs 1 .3                           @3@%9E  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 &qU[wn:1  
plot/watch ex11a_3.plt             1)R)+`y  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         D[r  
MQ+ek4  
c##应用透镜并传播到远场 1,QRfckks  
lens/sph 1 100                   /f[_]LeV]  
prop 100                         a9I8WQ   
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 zXD@M{  
plot/watch ex11a_4.plt             O92Yd$S  
plot/liso 1 ns=64                 ?
4Lo"igAA  
+ ND9###  
c###生成环围功率表 xki"'

  
encircled/calculate/energy 1       tWiV0PTI  
encircled/udata 1                 *O5+?J Z!  
title ex 11: encircled energy       e>^R 8qM?  
plot/watch ex11a_5.plt # ~V&R
eW/  
plot/udata 1 min=0. max=1. # <H)@vW]_  
end $!f$R`R^Q\  
>guQY I@4,  
M($},xAvDU  
,54<U~Lg:  
;Ki1nq5c#s  
=<05PB  
W24bO|>D