[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： g5*Zg_G/  
T]tG,W1>i  
     (11.1) Kqt,sJ  
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。 U0kEhMIIf  
Jj$N3UCg7  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 \D37l_  
9"YOj_z  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 [j:]YR  
wKq-|yf,  
'h&"xXv4|  
参考文献 @Gj|X>0  
<"" fJ`7  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Uxq9H  
MH>CCT  
i2EXE0;  
C 谐振腔参数 7EKQE
>xj  
---------------------------------------- /Af:{|'$%  
等效菲涅尔数      0.5 .WR+)^&zz  
放大倍率          2
K9X0/  
腔长              90cm +h$)l/>:  
孔径1半径       0.3cm PfI~`ke  
孔径2半径      0.6cm 6_# >s1`R  
----------------------------------------- : _>/Yd7-&  
Q( C\X  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 K)AJx"  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 Z~VS
Wrw3  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 d+Vx:`tT  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 JZ5NQ)sX  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 _O-ZII~  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 'Zdjd]  
#O<2wMb2<  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 ]KS|r+  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 (\ze T5  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 :Qg3B ';  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 1R1DK$^c  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 h] (BTb#-  
prop 90                              # 向后传播90cm R~$W  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ?2b*FQe  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 d5zF9;[  
prop 90 # 向前传播90cm |d* K'+  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 94umk*ib  
write/screen/on  # 写屏 j7vp@l6`L  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 Zjz< Q-  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # k:Iz>3O3]  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 wj fk >  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 2[W1EQI  
if STOP macro/exit  # 条件退出   $ePBw~yu  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 3%<Uq%pJ  
title resonator mode pass = @pass_number   KrhAObK  
plot/l xrad=.75   cC_L4  
endif tH_e?6]  
macro/end @?A39G{  
p:9)}y  
###初始化变量 !vU$^>zo~  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # Nj2f?',;U  
field_radius = 1.6  #调整场半径 f&w8o5=|I  
(Yzy
;"iAu  
c##建立初始单位和高斯场分布 Y~qv 0O6K  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 zW`$T88~  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 *RQkL'tRf  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 ps#+i  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 gHLBtl/  
:>U2yI  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 YlW~  
gain/eigenvalue/set 1   KLI(Rve24  
plot/screen/pause 3 h)EH
aaf  
TEST = 1   47R4gs#W  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 AnV\{A^  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 ESk<*-  
TEST = 0   =)Cqjp  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 /P~@__XN  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 #"^F:: b-  
noise 1 1                                 #从噪声开始 <_HK@E<_HO  
resonator/run 30                         #宏运行30次 stDrF1{  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 W?;
kMGW-  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 -e"~UDq`  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 x.rOP_rs  
8Z TN  
###绘制汇聚场分布 8SvPDGu`]  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 }QszOi\fV1  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 K-&&%Id6R  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           HH>"J/;c,  
obs 1 .3                           ~Qzb<^9]  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 Y<U"}}  
plot/watch ex11a_3.plt             ?)$+W+vK  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         @add'>)  
EP.nVvuL  
c##应用透镜并传播到远场 BlF]-dF\  
lens/sph 1 100                   [|ghq  
prop 100                         {{b&l!  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 L-}>;M$Y)  
plot/watch ex11a_4.plt             cd36f26`"w  
plot/liso 1 ns=64                 cd8~y  
W+3ZuAP\n  
c###生成环围功率表 9Foo8e  
encircled/calculate/energy 1       G3{t{XkV  
encircled/udata 1                 'JR2@W`]]  
title ex 11: encircled energy       @1#QbNp#  
plot/watch ex11a_5.plt # .\kcWeC\  
plot/udata 1 min=0. max=1. # FNpMu3Q  
end :3k&[W*  
q=bW!.#?  
Mg H,"G  
hLyD#XCFA  
o9)pOwk7;  
3,~M`~B  
6"^Yn.