[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： M= !Fb  
qF=D,Dlz  
     (11.1) ^_3idLE  
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。 r AMnM>`  
'5wa"/ ?w  
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%。 V1Dwh@iS  
Gxv@a   
GLAD的计算与该理论相符甚好。 |Q:$G!/  
K^tM$l\  
=]E(iR_&  
参考文献 p?X.I]=vRv  
+B^/ =3
P  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). e/lfT?J\  
I9N?zmH  
s$6zA j!  
C 谐振腔参数 qdh;zAMx  
---------------------------------------- J]i=SX+ 9  
等效菲涅尔数      0.5 9'3%%o  
放大倍率          2 h>= e<H?f  
腔长              90cm P{5p'g ,  
孔径1半径       0.3cm Cl[ '6Lk  
孔径2半径      0.6cm x3T)/'(  
----------------------------------------- L q8}z-
?  
a#FkoA~M  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 E-_)w  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 /,$;xt-J35  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 9Am&G  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 EiWy`H;  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 Qi2yaEB  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 <ro0}%-z>M  
*3WK:0  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 ;YNN)P%"  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 0!veLXeK!  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 G/_#zIN`8M  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ZgF
-.(GV  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 m9ts&b+TE  
prop 90                              # 向后传播90cm ,kuJWaUC@  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 tY !fO>Fn~  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 @=`Dw/13  
prop 90 # 向前传播90cm m9Gyjr'L  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy v 2k/tT$t  
write/screen/on  # 写屏 Z"'rc.>a  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ?{%P9I  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # b>;>*'e  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 fL ng[&  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 P482D)  
if STOP macro/exit  # 条件退出   l"o@.C}f/  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 t&:'Ag.G  
title resonator mode pass = @pass_number   i0{pm q  
plot/l xrad=.75   !1+L0,I6  
endif mu)?SGpyE  
macro/end u /JEQz1  
UoPd>q4Uj  
###初始化变量 "UKX~}8T
 
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # SPOg'  
field_radius = 1.6  #调整场半径 En8-Hc#NC  
X<\^*{  
c##建立初始单位和高斯场分布 iq,qf)BY.|  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 (*7edc"F  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 I!9u](\0  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 ?VEJk,/k  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 SEXeK
2v  
<8Nh dCO6  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 ;j=/2vU~@  
gain/eigenvalue/set 1   'e02rqip{  
plot/screen/pause 3 mA(K`"Bfh  
TEST = 1   'P32G?1C&p  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 U4%d#  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 :-.R*W  
TEST = 0   OgyETSN8C  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 #<0%_Ca  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 <i^Bq=E<rJ  
noise 1 1                                 #从噪声开始 6g8{;6x  
resonator/run 30                         #宏运行30次 K8Gc5#OF  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 |4YDvDEJi  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 /u!I2DF  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 '[I_Iu#,  
P[n`X  
###绘制汇聚场分布 sI/Hcm  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 7A8jnq7m/  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 =#^%; 66z  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           t9&)9,my  
obs 1 .3                           +c/am``  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 cbs
y&U  
plot/watch ex11a_3.plt             %*e6@Hm  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         x%B^hH;W  
If\u^c  
c##应用透镜并传播到远场 ~IZ'zuc  
lens/sph 1 100                   Me yQ`%  
prop 100                         A|CW4f,  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 qg:R+`z  
plot/watch ex11a_4.plt             @}!1Uk3ud  
plot/liso 1 ns=64                 !e&ZhtTuC  
Z*.fSmT8)  
c###生成环围功率表 qw&Wfk\}  
encircled/calculate/energy 1       ]7O)iq%  
encircled/udata 1                 +Q If7=  
title ex 11: encircled energy       Yb%H9A  
plot/watch ex11a_5.plt # w3PE.A"Q  
plot/udata 1 min=0. max=1. # /S$p_7N  
end I.Co8is  
bRJYw6oA<  
1 <.I2\^  

\U4O*lq  
a k@0M[d  
m/|>4~  
N$M#3Y;