[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： 1(;{w+nM  
DVd8Ix<  
     (11.1) fDr$Wcd~  
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。 (H:c80/V  
")8l'^Mq2  
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%。 wXQu%F3  
N+.Nu= +i2  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 o?ug`m"  
P 0\`4Cr!  
iZTU]+z!  
参考文献 /J^dzvH  
`:'ciY|%b  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ";U~wZW_  
+VVn@=&?  

Q7y'0s  
C 谐振腔参数 A^}#  
---------------------------------------- k*_Gg  
等效菲涅尔数      0.5 7bYwh8  
放大倍率          2 ?[#w*Am7  
腔长              90cm pbKmFweq  
孔径1半径       0.3cm W$]qo|2P  
孔径2半径      0.6cm l]wfL;u  
----------------------------------------- XrUI[ryE  
qBF|' .$^  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 x((u  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 8}yrsF#  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 \asn^V@"zz  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 $j,$O>V  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 g]j&F65D  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 NtGJpT4YX  
[!U%''  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 pku\)  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 .+(ED  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 I3 6@x`f  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ZeG4z({af  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 -pJ\_u/&%`  
prop 90                              # 向后传播90cm ~_i=hx  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 pIR_2Eq  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 gIO_mJ3 u  
prop 90 # 向前传播90cm 0(o2<d7  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy p+Q9?9  
write/screen/on  # 写屏 F u5zj\0J  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 B _ J2Bf  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # `i|!wD,=\  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 0vEQgx>  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 K!AA4!eUzM  
if STOP macro/exit  # 条件退出   w3i74C&0  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 <c5g-*V:  
title resonator mode pass = @pass_number   fhn$~8[_A  
plot/l xrad=.75   4,@jSr|I3i  
endif 5222"yn"c  
macro/end ;^JM
X4
[  
S*n5d>;  
###初始化变量 |;:Kn*0/]  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # DI(XB6  
field_radius = 1.6  #调整场半径 Vk`Uz1*  
J:)ml  
c##建立初始单位和高斯场分布 Qn$YI9t  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 zA?AX1%Wa  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 gcI<bY  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 V(;T{HW&  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 Uo9@Y{<B  
h:7\S\|8  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 Mk9J~'C_  
gain/eigenvalue/set 1   _9"ZMUZ{  
plot/screen/pause 3 >;"%Db  
TEST = 1   R'1j  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 4h?@
D_{k  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 uEh
PO  
TEST = 0   'I}wN5`  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 6J- /%  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 Ve9)?=!  
noise 1 1                                 #从噪声开始 d" 0&=/  
resonator/run 30                         #宏运行30次 1fV)tvU$  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Jj0:p"  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 )l(DtU!E  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 OK-*TPrc  
A:4&XRYZY  
###绘制汇聚场分布 N2|NYDQs  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 )b%zYD9p  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 XL44pE m  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           @K S.H  
obs 1 .3                           EqBTN07dZS  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 =/xx:D/  
plot/watch ex11a_3.plt             ~Hd*Xl  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         w87$p821  
.i )n1  
c##应用透镜并传播到远场 ZmkH55Cn  
lens/sph 1 100                   1:yil9.\*  
prop 100                         Piw i  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 4Wvefq"
 
plot/watch ex11a_4.plt             sUQ Q/F6  
plot/liso 1 ns=64                 J0f!+]~G3  
UHk)!P>  
c###生成环围功率表 *q\>DE=7  
encircled/calculate/energy 1       Ps(oxj7  
encircled/udata 1                 t+pA9^$[`  
title ex 11: encircled energy       }fef*>>}  
plot/watch ex11a_5.plt # aMT=pGU  
plot/udata 1 min=0. max=1. # oO7)7$|1  
end 0k_3]Li=(  
~PAI0+*"q  
4$mtc*tzT  
!?J-Y  
1fM`n5?"  
\J#&]o)Y  
&Cm]*$?