[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： b8)>:F  
'7[{ISBXU  
     (11.1) `9b/Q  
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。 Bn*D<<{T  
hX\XNiCiK8  
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%。 +g ovnx  
C)`ZI8  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 0rY<CV;fZ  
%YefTk8cr,  
c ;`  
参考文献 KZeRbq2jJ  
PH97O`"  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). [~?LOH  
YTxUKE:  
<||F$t  
C 谐振腔参数 /ow/)\/}  
----------------------------------------
KbVV[ *  
等效菲涅尔数      0.5 N5csq(  
放大倍率          2 N!m-gymmF  
腔长              90cm "QACQ-  
孔径1半径       0.3cm V^nYG$si  
孔径2半径      0.6cm z~+_sTu  
----------------------------------------- 3Gf^IV-  
u*{hXR-"  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 3G8BYP  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数  IPa08/  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 g}|a-  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 %Nd|VAe  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 akgXI^K  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 e{U`^ao`F8  
iyU@|^B"Wa  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 )-|A|1Uo  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 +cM;d4  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 )QaI{ z  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 n99:2r_  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 m7z/@b[  
prop 90                              # 向后传播90cm {o+aEMhM  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Hx2UDHF  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 VXZdRsV8T  
prop 90 # 向前传播90cm 6Bmv1n[X^h  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 6g29!F`y  
write/screen/on  # 写屏 j\q1b:pE  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 WW0N"m'  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # X|L.fB=  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Lg|j0-"N  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 LpaY Md;  
if STOP macro/exit  # 条件退出   Dd<gYPC  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ].pz  
title resonator mode pass = @pass_number   (k6=o';y  
plot/l xrad=.75   Y<:%_]]  
endif ?{\8!_Gvsl  
macro/end ;H_yNrwA  
,[,+ _A  
###初始化变量 j7<`^OG  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # (3 8.s:-  
field_radius = 1.6  #调整场半径 JMuUj_^}7  
5aL0N  
c##建立初始单位和高斯场分布 8II-'%S6q  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 U&C\5N]  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 GuQ3$B3j  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 bd_U%0)pi1  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 ,@
R~y  
+z+25qWi  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 Itr yiU9  
gain/eigenvalue/set 1   {(o\G"\<XY  
plot/screen/pause 3 @bmu4!"d  
TEST = 1   -x_b^)x~b7  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 DvF`KHsy  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 4fr/ C5M  
TEST = 0   bICi'`  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 WfhQi;r  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 3xsC"c>  
noise 1 1                                 #从噪声开始 =9i:R!,W  
resonator/run 30                         #宏运行30次 r,2x?Qi  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 1jh^-d5  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 9^4^EY#  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 3VCyq7B^  
>9esZ
A^';  
###绘制汇聚场分布 isj<lnQ  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ``1#^ `  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 /cJ$` pN  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           +&O[}%W  
obs 1 .3                           M86
v  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 -tF5$pb'  
plot/watch ex11a_3.plt             |LcN_,}6  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         G-Sw`HHo  
|w>"oaLN|Q  
c##应用透镜并传播到远场 'hVOK(o0  
lens/sph 1 100                   AQbbIngo  
prop 100                         bV@53_)N2  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 S@Yb)">ZQ  
plot/watch ex11a_4.plt             :&2RV_$>=  
plot/liso 1 ns=64                 6y%BJU.I  
o8KlY?hX  
c###生成环围功率表 UrH^T;#  
encircled/calculate/energy 1       @-qxNw  
encircled/udata 1                 _Y|k \|'  
title ex 11: encircled energy       2
~2  
plot/watch ex11a_5.plt # h[C!cX  
plot/udata 1 min=0. max=1. # AcrbR&cvG  
end 8$v17 3  
k#JFDw\  
gO*cX&  
BG-uKJ ^  
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