[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： IDpx_  
rQ2TPX<?a  
     (11.1) s%>8y\MaK  
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。 .N#KW  
L8Z@Dk7Y  
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%。 9`"#OQPn1  
WIAukM8~  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 nZ#u#V  
7[K3kUm[  
cW"DDm g  
参考文献 T5I#7LN#  
5Fj9.K~k  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 4%_xTo  
vM$hCV~N  
agkKm?xIL  
C 谐振腔参数 6R$Yh0%  
---------------------------------------- 28c6~*Te#  
等效菲涅尔数      0.5 &#gh :5  
放大倍率          2 rKT.~ZP\  
腔长              90cm myqwU`s  
孔径1半径       0.3cm Ho[]03
 
孔径2半径      0.6cm A;&YPHB  
----------------------------------------- 1,]FLsuy  
Je2&7uR0  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 `CBXz!v!O  
## 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 8;H_:~_'  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 Tow!5VAM  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 CPeu="[
 
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 dD~H ft  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 pjoyMHWK  
4PkKL/E  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 Z5*(xony0  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 * {~`Lw)y  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 G
K3T w  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 T/ eX7p1  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 vifw
FPe  
prop 90                              # 向后传播90cm )54a' Hp  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 )`ixT)   
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 X%N!gy  
prop 90 # 向前传播90cm ~F-lO1  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy #`K
{vj  
write/screen/on  # 写屏 H8HVmfM  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 HD2C^V2@M  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # `_i|\}tl  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 piuM#+Y\'S  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 _g( aO70Zu  
if STOP macro/exit  # 条件退出   /0fHkj/J=B  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 kt\,$.
v8  
title resonator mode pass = @pass_number   y65lbl%Zn  
plot/l xrad=.75   E`hR(UL ?  
endif XZ3fWcw[  
macro/end jAv3qMQA  
bhbTloCR  
###初始化变量 2mMi=pv9  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ?~.:C'  
field_radius = 1.6  #调整场半径 0E,QOF{o  
{.[EXMX  
c##建立初始单位和高斯场分布 JRZp'Ln  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 gu~R4@3  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 zxH<~2
 
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 k'PvQl"I  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 >H5t,FfQL  
C]l)Pz$  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 ;T8(byH ?  
gain/eigenvalue/set 1   R#8cOmZ  
plot/screen/pause 3 ) j&khHD  
TEST = 1   *QIYq  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 v6[VdWOx5  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 8O60pB;4  
TEST = 0   h(J$-SUs  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 e>.^RtDF  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 ],~[^0  
noise 1 1                                 #从噪声开始 J=(i0A  
resonator/run 30                         #宏运行30次 zxD=q5in  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 2Ub-uf
kU  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 5} ur,0{  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 #CAZ}];Qx  
j6$@vA)  
###绘制汇聚场分布 :D;pDl  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 f\Hw Y)^>  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 }LQV2 hKTG  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           >,'guaa  
obs 1 .3                           ,Shzew+  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 WS(m#WFQr  
plot/watch ex11a_3.plt             + @|u8+  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         Ruq>+ }4  
+ZiYl[_|  
c##应用透镜并传播到远场 W&D{0i`y  
lens/sph 1 100                   A-_M=\  
prop 100                         2_o\Wor#  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 wgolgof  
plot/watch ex11a_4.plt             <Kr`R+Q$DN  
plot/liso 1 ns=64                 br 3-.g  
v@8SMOe%  
c###生成环围功率表 E_[a|N"D  
encircled/calculate/energy 1       /-m)  
encircled/udata 1                 M"{*))O\-c  
title ex 11: encircled energy       @JLN3  
plot/watch ex11a_5.plt # 2Q@Jp`#,4  
plot/udata 1 min=0. max=1. # J kAd3ls  
end '@w'(}3!3R  
3 Fy CD4#  
tlg}"lY  
nhC8Tq[m  
i O?f&u  
[q_62[-X  
c9Cc%EK