[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： 
MpJ]1  
ZBjb f_M:  
     (11.1) *a`_,Q{x  
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。 I9YMxf>nI  
d
V3R)  
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%。 $Q`\-  
v&xhS yZ  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 l>pnY%(A  
Pk^V6-  
nzKlue  
参考文献 Q.SqOHeJ  
*-@@t+3  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). hmv*IF.  
BUXlHh%<R  
+[#^c3x2  
C 谐振腔参数 Q'rX]kk_  
---------------------------------------- 6t4{aa!L|9  
等效菲涅尔数      0.5 VQbKrnX  
放大倍率          2 @XH@i+{B  
腔长              90cm _J0(GuG=~  
孔径1半径       0.3cm *-s':('R  
孔径2半径      0.6cm KXcE@q9  
----------------------------------------- Zc=#Y  
[-1Yyy1
}  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 <#lNi.?.  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 2l+t-  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 ?d)FYB  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 PBAQ KQ  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 `Wu.wx  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 [UB]vPXm$  
&IFXU2t}  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 >x${I`2w  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 )>!y7/3  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 sl*&.F,v=  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 A~8-{F 31  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 p:Zhg{sF  
prop 90                              # 向后传播90cm Bacmrf  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 VpB+|%@p  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 1P/4,D@  
prop 90 # 向前传播90cm 1
Pd2%  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy U.J/ "}5`T  
write/screen/on  # 写屏 8[u$CTl7a  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 }1YQ?:@  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ~.Cu,>fV  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 sB<y(}u  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 %kiPE<<x  
if STOP macro/exit  # 条件退出   y{QF#&lW  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 *YWk.  
title resonator mode pass = @pass_number   4M>EQF&  
plot/l xrad=.75   0lpUn74F  
endif :Q
>{Y  
macro/end (&qjY I  
)IGx3+I ,  
###初始化变量 \`YV)"y" ~  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # z5t"o !  
field_radius = 1.6  #调整场半径 k;vhQ=  
\PK}4<x}  
c##建立初始单位和高斯场分布 g;!,2,De}  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 d0-T\\U  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 +qmV|$rmM  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 Ai5D[ykX  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 JPkI+0  
]]|vQA^  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 {(^%2dk83C  
gain/eigenvalue/set 1   a`zw5  
plot/screen/pause 3 *vu  
TEST = 1   +JY]J89  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ),f d,  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 pv
,I_"  
TEST = 0   vkW]?::Cfd  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 /@]@Tz@'  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 E7|P\^}m(f  
noise 1 1                                 #从噪声开始 W.  p'T}2  
resonator/run 30                         #宏运行30次 `6y\.6j  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 i,y7R?-K  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 1)ZdkTF@H  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 B0:/7Ld$Ml  
@'FOM  
###绘制汇聚场分布 K?acRi  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 9E]7Etfw  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 s F3M= uz  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           4AuJ1Z  
obs 1 .3                           &BQ%df<y\  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 f}+8m .g2  
plot/watch ex11a_3.plt             |BA<> WE  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         z|i2M8  
C07U.nzh  
c##应用透镜并传播到远场 FY<77i  
lens/sph 1 100                   uzWz+atH  
prop 100                         !!UQ,yU  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 C/A~r  
plot/watch ex11a_4.plt             [7gwJiK  
plot/liso 1 ns=64                 Ss#UX_DT_  
T>pz?e^5&  
c###生成环围功率表 wM&W
R2  
encircled/calculate/energy 1       "SN+ ^`  
encircled/udata 1                 73kL>u  
title ex 11: encircled energy       pN7 v7rs  
plot/watch ex11a_5.plt #  iU a `<  
plot/udata 1 min=0. max=1. # K!_''Fg  
end SDICN0X*  
P};GcV-  
JM Ikr9/$  
x>~.cey  
Shb"Jc_i
 
};@J)}  
txXt<]N