[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： ("Zi,3"+  
# V+e  
     (11.1) /1*\*<cs  
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。 bTj,5,8i  
o%:eYl  
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%。 U/>5C:  
;\h'A(  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 n):VuOjm  
vsK>?5{C-  
#ed]zI9O  
参考文献 Hogr#Sn2  
~1p f ?  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Lxl?6wZ  
N}\i!YUD  
nP.d5%E  
C 谐振腔参数 79\ =)m}$Q  
---------------------------------------- d<]/,BY'  
等效菲涅尔数      0.5 I/'>Bn+  
放大倍率          2 ?pFHpz  
腔长              90cm rVLA"x 9u  
孔径1半径       0.3cm $/Mk.(3'P  
孔径2半径      0.6cm @Z)&
3ss  
----------------------------------------- >QYxX<W  
{zw#My   
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 61wiXX"N  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 E>&dG:3no  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 #C|iW@  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 d/e9LK  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 NFQ0/iuW  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 |nD`0Rbw  
yt?#T#  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 1*XqwBV  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 yY}`G-)g~*  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 >6Q-e$GS@  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义  A/9 wr  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 
1Z`zdZs  
prop 90                              # 向后传播90cm xMe[/7)4  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ST{<G  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 , =#'?>Kq  
prop 90 # 向前传播90cm ;(z0r_p<q  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy by-B).7  
write/screen/on  # 写屏 44!bwXz8  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 L;Nm"[`  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # rKO[;]_*  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 wuPx6hC
l  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 VP[ J#TPU  
if STOP macro/exit  # 条件退出   AtSEKpKc  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 6b@:La  
title resonator mode pass = @pass_number   TtHqdKL  
plot/l xrad=.75   &",pPuq  
endif (i
 {  
macro/end 0 ~VniF^  
By" =]|Q  
###初始化变量 9T)-|fja_  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # zT.qNtU%  
field_radius = 1.6  #调整场半径 nP] ~8ViS  
gVO[R6C5C  
c##建立初始单位和高斯场分布 $cc]pJy"}  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 Z O&5C6qa  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 8xLvpgcZ  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 r.[9/'>  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 XJ.vj+XXb  
G"wy?  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 %{axoGd  
gain/eigenvalue/set 1   iJU]|t  
plot/screen/pause 3 $cnIsyKWY  
TEST = 1   ENygD  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 :hZYh.y\l  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 I U/gYFT  
TEST = 0   l9\ *G;  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 U5odSR$  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 K^EW*6vB8O  
noise 1 1                                 #从噪声开始 P/4]x@{ih  
resonator/run 30                         #宏运行30次 LyH{{+V
 
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 awGI|d  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 o@vo,J
U  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 2]hQ56Yv3  
8ex{N3  
###绘制汇聚场分布 6Wl+5 a6V
 
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 `|[Q]+Mx  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 Ng2qu!F7  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           \IIR2Xf,K  
obs 1 .3                           >k5nU^|B1  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 YhRES]^  
plot/watch ex11a_3.plt             6|L<? X  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         [?^,,.Dd  
`$7.(.#s  
c##应用透镜并传播到远场 m\RU|Z  
lens/sph 1 100                   \}Z5}~S  
prop 100                         /{6PwlP5  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ihdN{Mx<2  
plot/watch ex11a_4.plt             <`}Oi5nW  
plot/liso 1 ns=64                 j@ lHgis  
e<#t]V  
c###生成环围功率表 unKi)v1  
encircled/calculate/energy 1       vWc=^tT  
encircled/udata 1                 8HDYA$L  
title ex 11: encircled energy       _SY4Qs`d  
plot/watch ex11a_5.plt #
-A^18r  
plot/udata 1 min=0. max=1. # FWNWOU  
end cia'h_w  
jhl9  
*]:gEO  
9!&fak_  
}rRf4te  
fMgB!y"Em  
F%M4i`Vh