[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： li`4&<WG
C  
>^U$2P  
     (11.1) <}vult^  
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。 <*4'H  
 n}f*>Mn  
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%。 dM^
1O-K:  
0=,vdT  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 gPA), NrN  
Z:e|~#  
-weCdTY`X  
参考文献 ;DG&HO  
=Y-ZI  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 5PCMxjon  
kZfUwF:yN  
'x{E#4A  
C 谐振腔参数 "=/YPw^0  
---------------------------------------- FK:Tni  
等效菲涅尔数      0.5 >U2[]fu  
放大倍率          2 9pPohR*#V  
腔长              90cm QEb ^'y  
孔径1半径       0.3cm U>@st="  
孔径2半径      0.6cm Zd Li<1P*d  
----------------------------------------- BB)(#yoi  
g6wL\g{29  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 L6jD4ec8  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 I8%2tLVY  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 [!Jd.zm  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 8rXQK|A  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 mh8{`W&  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 );~JyoDo  
;<?mMi@<E  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 $vQ#ah/k  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 {)c2#h  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 b-Q%cxJ  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Q^_*&},V  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 i!U,qV1  
prop 90                              # 向后传播90cm C@$!'^ 61  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Z}E.s@w  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 foi@z9  
prop 90 # 向前传播90cm !}[,ODJ4 d  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy }0%~x,  
write/screen/on  # 写屏 (oKrIm  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 FK2* O  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # |hlc#t?  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 (8$; 4q[!  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 o(w xu)  
if STOP macro/exit  # 条件退出   r*gQGvc  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ( \ \BsK  
title resonator mode pass = @pass_number   x_yQoae  
plot/l xrad=.75   H fg2]N  
endif 82z\^a  
macro/end \TF='@u.  
d8o<Q 9  
###初始化变量 MzWVsV  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # YVpsf
8R  
field_radius = 1.6  #调整场半径 ioZ{2kK  
:zWI"  
c##建立初始单位和高斯场分布 "%~Jb dx  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 <x^Ab#K"  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 -%5O:n  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 2c Pd$j  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 YH 5jvvOI  
t\/i9CBn  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 _$oN"pj  
gain/eigenvalue/set 1   -!~T$}/F  
plot/screen/pause 3 \N[Z58R !z  
TEST = 1   afOix"  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 p;P"mp\'  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 M`~UH\  
TEST = 0   ?aMV{H*Q*  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 3kc.U  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 @`,~d{ziF  
noise 1 1                                 #从噪声开始 6BnP"R.  
resonator/run 30                         #宏运行30次 PqhR^re0.  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 YoT<]'  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 WFYbmfmV  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 *j9hjq0j  
3.c0PRZ  
###绘制汇聚场分布 Pa8E.<>  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 YEg(QOn3Q  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 !sJ*0  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           D<DSK~  
obs 1 .3                           9HtzBS  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称
TVVr<r  
plot/watch ex11a_3.plt             re$xeq\1P?  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         #jc+2F,+{  
q$<M2  
c##应用透镜并传播到远场 KliMw*5(  
lens/sph 1 100                   " 0:&x n8L  
prop 100                         CXe2G5  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 x3`b5^  
plot/watch ex11a_4.plt             '1jG?D  
plot/liso 1 ns=64                 ;VLv2J*
 
@lYm2l^  
c###生成环围功率表 w,,QXJe{Z_  
encircled/calculate/energy 1       c6;326aDq  
encircled/udata 1                 ?bq S{KF  
title ex 11: encircled energy       &{x%"Aq/  
plot/watch ex11a_5.plt # g?}$"=B   
plot/udata 1 min=0. max=1. # na5:)j4<  
end `2B,+ytW8  

v}Gpw6  
D.i(Irqw!  
em@bxyMm  
\L-K}U>
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Zgw;AY.R>  
AB.gVw| 4