[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'Ec:p=X"  
0Q\6GCzN\  
     (11.1) l/|bU9o /u  
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。 O3Jp:.
ps  
\F_~?$  
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%。 07L >@Gf  
Cx
yL'k  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 =uM2l  
R*m=V{iu`  
zT;F4_p3G-  
参考文献 g\%vkK&I  
lPA:aHcj  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). .2y2Qm  
]xO`c  
u;{,,ct  
C 谐振腔参数 AQCU\E  
---------------------------------------- v;!f  
等效菲涅尔数      0.5 ^zdZ"\x  
放大倍率          2 tS1(.CRk  
腔长              90cm B]):$#{Rxl  
孔径1半径       0.3cm -ti nL(?3  
孔径2半径      0.6cm nYfZ[Q>v  
----------------------------------------- #0yU K5
J  
x3dP`<   
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 {yPJYF
_l  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 lIs<&-0  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 58T<~u
7  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 eVD
O]5?  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 
|2oCEb1  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 =&kd|o/i  
-b?yzg,8  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 +YS0yTWeX  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 <,r(^Ntz  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ~,199K#'  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 <{ Z$!]i1  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 r-Nv<
oH;  
prop 90                              # 向后传播90cm uif1)y`Q$C  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 =#tQhg,_  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 Hchh2  
prop 90 # 向前传播90cm GqYE=Q  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy I-=H;6w7  
write/screen/on  # 写屏 "YUh4uZ~P  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ,U-aZ  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # =3~u.iq$  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 #!a}ZhIt  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 3_AVJv ;N  
if STOP macro/exit  # 条件退出   +:JyXFu  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 h[%t7qo=  
title resonator mode pass = @pass_number   ;@I4[4ph}  
plot/l xrad=.75   :$=r^LSH  
endif z?9vbx  
macro/end jJ(()EJ  
m[k@\xS4e  
###初始化变量 /hNZ7\|P  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ENmfbJ4d~  
field_radius = 1.6  #调整场半径 hcQky/c\#b  
;r**`O  
c##建立初始单位和高斯场分布 B~[}E]WEK  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 1Wz -Z  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 n/>^!S  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 #&L[?jEn  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置
W,\
LdQ  
Pz=x$aY  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 `i'72\(  
gain/eigenvalue/set 1   L?WF[nFR  
plot/screen/pause 3 G-54D_
4  
TEST = 1   9e`.H0  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 H%}ro.u  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 \(S69@f  
TEST = 0   mBp3_E.t  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 |U~m8e&:  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 {C%#r@6  
noise 1 1                                 #从噪声开始 =th(Hdk17  
resonator/run 30                         #宏运行30次 ZmJ!ZKKch  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Nb[zm|.  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 Z9TUaMhF  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 eM3-S=R?<g  
88K=jo))b  
###绘制汇聚场分布 "kYzgi  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 l6YToYzE2  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ??4#)n k  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           eU[f6OGqC  
obs 1 .3                           ,KM-DCwcG  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 Z#J cNquM  
plot/watch ex11a_3.plt             :^G;`T`L  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         v#HaZT]u  
Awip qDAu  
c##应用透镜并传播到远场 H[cHF  
lens/sph 1 100                   k|O?
qE1hP  
prop 100                         E[z8;A^:0  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 6:(R/9!P  
plot/watch ex11a_4.plt             _tl,-}~  
plot/liso 1 ns=64                 SO~]aFoYt  
-G!W6$Y  
c###生成环围功率表 )yHJc$OlMx  
encircled/calculate/energy 1       V_>)m3zsL  
encircled/udata 1                 zF%'~S0{  
title ex 11: encircled energy       DE0gd ux8  
plot/watch ex11a_5.plt # eHjna\C  
plot/udata 1 min=0. max=1. # *KDT0;/s  
end yq?7!X  
/SXms'C  
$. ;j4%%  
fs43\m4=m  
17itC9U  
R5y+bMZ  
+[=yLE#P%