[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： UJ6zgsD1b?  
/V)4B4  
     (11.1) +a((,wAN2  
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。  0@dN$e  
uQtwh08i  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 bcC+af0L  
N3rQ]HZiP  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 SjB#"A5  
eFdN"8EW  
_=RK  
参考文献 u3@v  
TkSeDP  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Ug,23  
%t<ba[9F  
)NCkq~M  
C 谐振腔参数 61{IXx_  
---------------------------------------- 5 ]v]^Y'?  
等效菲涅尔数      0.5 [p[C45d=<  
放大倍率          2 /y
S/*ET8  
腔长              90cm zCdzxb_h"  
孔径1半径       0.3cm ZP^7`q)6  
孔径2半径      0.6cm t`y*oRy  
----------------------------------------- F(#~.i  
UAq%Y8KA  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 Y;6%pm$  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 ;l>C[6]  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 \w+a Q?e_  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 VPqMbr"L[  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ?\$\
YX%/p  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 A/#Xr  
K JX@?
1"  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 Z-B b,8  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 #-Ad0/  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 v9R"dc]0h  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Y94/tjt  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 !@vM@Z"  
prop 90                              # 向后传播90cm <m3or  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 wz(D }N5  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 DTR/.Nr'K  
prop 90 # 向前传播90cm t=Um@;wh  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy pRLs*/Bw  
write/screen/on  # 写屏 5zBayJh#  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 J%n{R60b  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # I{0bsTp;  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 `Ufv,_n  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 C5^eD^[c  
if STOP macro/exit  # 条件退出   g2'Q
)w  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 U\\nSU  
title resonator mode pass = @pass_number   &`J?`l X  
plot/l xrad=.75   <7%4=  
endif bhb*,iWA  
macro/end mC}!;`$8p  
N2x!RYW  
###初始化变量 U.B=%S  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # IAJYD/Y&?  
field_radius = 1.6  #调整场半径 5h4E>LB.B  
6b8@6;&LI  
c##建立初始单位和高斯场分布 0fd\R_"d.  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 Jqt&TqX@s  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 ToB^/ n[  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 mzX <!  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 V^U1o[`  
23;e/Qr  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 U5z}i^8a  
gain/eigenvalue/set 1   0y3<Ho,+$  
plot/screen/pause 3 H~P"uYKIZ  
TEST = 1   A'\jaB  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 OJ'x>kE  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 Ph&fOj=pFb  
TEST = 0   aumXidbS  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 7Z;w<b~  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 XFg.Z+ #  
noise 1 1                                 #从噪声开始 joN}N}U  
resonator/run 30                         #宏运行30次 VnJ-nfA  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Sl{nS1q  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 Gkr^uXNg#  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 Q l
$t  
DJ9;{,gm  
###绘制汇聚场分布 2z\4?HJy  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ecH-JPm'  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 `tkd1M  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           'ZHu=UT7_  
obs 1 .3                           Y,bw:vX  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 a#0GmK  
plot/watch ex11a_3.plt             W].P(A
>m  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         Jb~-)n2  
6rnehv!p  
c##应用透镜并传播到远场 IKK<D'6  
lens/sph 1 100                   >t"]gQHtx  
prop 100                         S%ri/}qI[{  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 5g-apod  
plot/watch ex11a_4.plt             ,qRSB>5c  
plot/liso 1 ns=64                 )r2$/QF9  
9rb/hkX&  
c###生成环围功率表 ;!@\|E  
encircled/calculate/energy 1       T2wn!N?r  
encircled/udata 1                 <(JsB'TK  
title ex 11: encircled energy       I_yIVw;  
plot/watch ex11a_5.plt # ]kmOX  
plot/udata 1 min=0. max=1. # /s%I(iP4  
end $p4aNC  
y
0qE::/H$  
8-5a*vV,>  
x~GV#c  
13
Z6dhZu  
e![Q1!r  
$Yz &x%Lb