[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： ^
S<Y>Nm]  
r+!YIk  
     (11.1) Wb,KjtX
 
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。 Z3e| UAif  
&;6`)M{*}  
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%。 O^PKn_OJ  
u]wZQl#-  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 H H)!_(SA  
OF>mF~  
CZe ]kXNv  
参考文献 ;]puq  
L&8~f]  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). L- iy  
QhFVxCA  
~\SGb_2  
C 谐振腔参数 3Aip}<1  
---------------------------------------- 0JS?;fk  
等效菲涅尔数      0.5 @ y.?:7I  
放大倍率          2 hNiE\x  
腔长              90cm 234p9A@  
孔径1半径       0.3cm ~D+bh~  
孔径2半径      0.6cm dbLZc$vPj  
----------------------------------------- iXkF1r]i  
;}WeTA_-[  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 GAzU?a{S  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 ^0)g/`H^>  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 SGRp3,1\4%  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ~NgA  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 Ty\R=y}}  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 :VBV&l` [  
`7Q<'oK  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 M^Yh|%M  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ;;Y!^^g  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 9=M$AB  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 g/_5unI}u  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ]%SH>  
prop 90                              # 向后传播90cm |i*37r6]=  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 hag$GX'2k
 
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 q$UJ$7=f8  
prop 90 # 向前传播90cm !n!*/[}X  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ,t744k')  
write/screen/on  # 写屏 2nObl
'ec  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 g =hg%gRy"  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # s)t@ol  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 -IudgO]  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 `hm-.@f,9  
if STOP macro/exit  # 条件退出   rKc9b<Ir  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 }K>d+6qk5  
title resonator mode pass = @pass_number   X`/k)N>l  
plot/l xrad=.75   0auYG><=  
endif i"FtcP^  
macro/end K3m/(jdO  
aKDKmHd  
###初始化变量 B@))8.h]  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # Po0A#Zl  
field_radius = 1.6  #调整场半径 R^fPIv`q  
4@gG<QJW  
c##建立初始单位和高斯场分布 Hio0HL-  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 7z,C}-q  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 Y-z(zS^1  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 Qljpx?E  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 kH1~k,|\&K  
/s?`&1v|r  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 3M`M  
gain/eigenvalue/set 1   Lb-OsKU  
plot/screen/pause 3 #%2rP'He  
TEST = 1   .V<+v-h  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 Qel9G($=  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 h"W,WxL8  
TEST = 0   G!##X: 6'  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 @1j   
clear 1 0                                  #光束初始化为0 %2{ye  
noise 1 1                                 #从噪声开始 =XQ%t @z0  
resonator/run 30                         #宏运行30次 ,qwuLBW  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 R\f+SvE  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 cVpp-Z|s8  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 j;r-NCBnz  
>R_&Ouh:  
###绘制汇聚场分布 ^7*11%Q  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 r;2^#6/Z  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 (WJRi:NP?  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           3}1u
\(Mf  
obs 1 .3                           M_f:A  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 NxY#NaE:?4  
plot/watch ex11a_3.plt             ^\% (,KNo  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         qR{=pR  
|Ez>J+uye(  
c##应用透镜并传播到远场 Ax@$+/Z!  
lens/sph 1 100                   IOH}x4  
prop 100                         @mBQ?;qlK  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 'LC1(V!_j  
plot/watch ex11a_4.plt             j (d~aqW  
plot/liso 1 ns=64                 vr l-$ii  
7]bGc
\  
c###生成环围功率表 :cECRm*  
encircled/calculate/energy 1       +sA2WK]  
encircled/udata 1                 *^4"5X@  
title ex 11: encircled energy       Qv-_ jZ  
plot/watch ex11a_5.plt # b%`1cV  
plot/udata 1 min=0. max=1. # q;CiV  
end B9 uoVcW  
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 (ZizuHC  
'H!Uh]!  
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%> eiAB_b  
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