[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： =}N&c4I[j  
m1@ste;$W  
     (11.1) Z;kRQ  
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。 X|+o4R?  
n< UuVu  
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%。 Wbo{v r[2+  
8A/;a{  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 <p"[jC2zF;  
n1OxT"tD  
;,T3C:S?  
参考文献 tins.D  
/BB(riG  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). E$5)]<p! <  
N ]/N}b  
?E1<>4S8  
C 谐振腔参数 M@$}Og  
---------------------------------------- zjVBMqdD  
等效菲涅尔数      0.5 oBZ\mk L  
放大倍率          2 C^ngdba\  
腔长              90cm j8p</gd  
孔径1半径       0.3cm <a/TDW  
孔径2半径      0.6cm UObI&*2  
----------------------------------------- #/fh_S'Z  
6*`KC)a  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ~B!O X  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 d-e6hI4b  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 *?|LE C  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 EBjSK
/  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 $4K(AEt[  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 >B)&mC$$S  
o&]b\dV  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 [RtTi<F^  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 6&8([J  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 l ;"v&?  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 [?rK9I&  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ML6Y_|6 |  
prop 90                              # 向后传播90cm I9S=VFhZ`  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 P%?|V_m  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 ^%(HZ'$wC  
prop 90 # 向前传播90cm p<b//^  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy gO>XNXN{  
write/screen/on  # 写屏 +/u)/ey  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 N ]
KS\  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # \Fd6
Q_  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值
IXE`MLc  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 4to)ff  
if STOP macro/exit  # 条件退出   : utY4  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ;pk4Voo$  
title resonator mode pass = @pass_number   uSnG=tB  
plot/l xrad=.75   Y+il>.Z  
endif ><<(6  
macro/end ,;3#}OGg  
y|r+<  
###初始化变量 4n55{?Z  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # i?+ZrAx>  
field_radius = 1.6  #调整场半径 `SDpOqfIrP  
1'.SHY|  
c##建立初始单位和高斯场分布 0,~f"Dyqy  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 9a\H+Y~  
units/field 1 field_radius  # 定义单位
XO[S(q  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 |'mwr!  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 )`,||sQ  
BE,XiH;  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 &(M][Uo{|'  
gain/eigenvalue/set 1   [bE-Uu7q5P  
plot/screen/pause 3 |.w'Z7(s  
TEST = 1   @VdkmqXz  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 9o)sSaTx=  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 zKRt\;PW  
TEST = 0   n7Em t$Hi>  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 G$#Q:]N  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 @bPR"j5D  
noise 1 1                                 #从噪声开始 ;/ wl.
'GA  
resonator/run 30                         #宏运行30次 %S$P<nKN5  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 #vwK6'z  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 54[#&T$S  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 a1^CpeG~  
9jwcO)p^  
###绘制汇聚场分布 c@SNbY4}%  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 zN3[W`q+m  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 eBlWwUy*6f  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           dO?zLc0f  
obs 1 .3                           Q{+*F8%8V<  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 rV{:'"=y-  
plot/watch ex11a_3.plt             Whoqs_Mm{  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         kSW=DE|#}  
G909R
>  
c##应用透镜并传播到远场 r4YiXss  
lens/sph 1 100                   " V[=U13  
prop 100                         BZJ\tPSR  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ko-3`hX`  
plot/watch ex11a_4.plt             /,C;fT<R  
plot/liso 1 ns=64                 h#hx(5"6  
;2#9q9(  
c###生成环围功率表 _ MsO2A  
encircled/calculate/energy 1       Bb[WtT}=  
encircled/udata 1                 {^J/S}L]  
title ex 11: encircled energy       [zC1LTXe  
plot/watch ex11a_5.plt # q?R^~r  
plot/udata 1 min=0. max=1. # x3>ZO.Q  
end $Cgl$A  
[Sr^CYP(  
t4;eabZK  
rt rPRR\:"  
y ;/T.W9!  
}4uHT.)  
hqXp>.W