[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：
W3ms8=z  
Dl~(NLM  
     (11.1) XXm7rn  
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。 qh W]Wd"g  
a/s5Oit2'X  
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%。 ,_$J-F
?  
D HQxu4  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 LV1drc  
?zP 2   
s[eSPSFZ  
参考文献 vC1fKo\p  
yX*$PNL5w  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). / j "}e_Q  
[QMN0#(h  
'+l"zK]L-  
C 谐振腔参数 2Y9u9;ah  
---------------------------------------- [So1`IA6  
等效菲涅尔数      0.5 Hr=|xw8.  
放大倍率          2 G*_
]Lz(N  
腔长              90cm =mX26l`B  
孔径1半径       0.3cm T9J&^I  
孔径2半径      0.6cm O..{wdZy  
----------------------------------------- `, ]ui*  
+VQD'  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 Y|wjt\M  
## 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{ M2tLNb  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 'y>Y*/  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 s5G`?/  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 Uu*iL< `  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 z}==6|{  
E_'H=QN c  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 f`;w@gR`=  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 }&L%c>  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 WZHw(BN{+  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 SAitufS  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 4 7mT  
prop 90                              # 向后传播90cm :J@3:+sr  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 kf<c[su  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 s8's(*]  
prop 90 # 向前传播90cm h|PC?@jp  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy
WB_BEh[>j  
write/screen/on  # 写屏 a-S tOO5s  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 Vg,nNa3  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # WC=d@d)M  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 %rhZH^2  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 f34/whD65  
if STOP macro/exit  # 条件退出   }%PK %/ zI  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 J,?F+Qji&=  
title resonator mode pass = @pass_number   WK?5`|1l:x  
plot/l xrad=.75   #^]vhnbN  
endif ->?tB1}^  
macro/end g yV>k=B  
h*40jZ  
###初始化变量 v,*C>u\3s  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # SWhzcqp  
field_radius = 1.6  #调整场半径 M:oM(K+  
~Gh7i>n*  
c##建立初始单位和高斯场分布 e T;@pc  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 uh.;Jj;  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 =#pYd~  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 ~4=*kJ#7  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 }ssja,;  
7q;`~tbC  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 -G/qfd|s/  
gain/eigenvalue/set 1   Q
nP3U  
plot/screen/pause 3 4'`P+p"A  
TEST = 1   9M($_2,44  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字  7FY2a  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 %GY'pQz  
TEST = 0   YU8]W%  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 g"|>^90  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 ?_bFe![q  
noise 1 1                                 #从噪声开始 XKws_  
resonator/run 30                         #宏运行30次 vK+reXE  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 EZjtZMnj  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 Bf#cBI  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 >w7KOVbN3  
ZQf
PDH=  
###绘制汇聚场分布 -L]-u6kC[  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 Mh~}RA"H  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 &V~l(1  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           j-R*!i  
obs 1 .3                           |BZrV3;H  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 2'-"&d+O  
plot/watch ex11a_3.plt             *IWW,@0  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         %aw.o*@:  
4P1}XYD-2  
c##应用透镜并传播到远场 *@PM,tS;  
lens/sph 1 100                   \B84  
prop 100                         YK6'/2!  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 yj_>G  
plot/watch ex11a_4.plt             UQ0<sI=  
plot/liso 1 ns=64                 EZ|v,1`e  
MomHSvQ\  
c###生成环围功率表 DZC@^k \E  
encircled/calculate/energy 1       8a
WEl%  
encircled/udata 1                 n}A!aC  
title ex 11: encircled energy       |]@Pq[Hn|  
plot/watch ex11a_5.plt # YcDKRyrt  
plot/udata 1 min=0. max=1. # G'G8`1Nj  
end U7D!w$4  

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P* `*^r3  
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