[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： ~eV!!38 J  
e]*=sp!T  
     (11.1) EfBVu  
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。 Y^ZBA\D2,k  
&kjwIg{  
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%。 n:^"[Le  
Fx[A8G  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 <X I35\^  
$,QpSK`9i  
"X{aS}  
参考文献 q4
.dLU,1  
m~j\?mb{+  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). FH`'1iVH  
Q(;B)  
Neo^C_[vN  
C 谐振腔参数 ;4/dk_~p]  
---------------------------------------- +/!=Ub[:U  
等效菲涅尔数      0.5 PZ!dn%4jy  
放大倍率          2 >xZhK63C/  
腔长              90cm m]=oaj@9  
孔径1半径       0.3cm (XG[_  
孔径2半径      0.6cm ueE?"Hk  
----------------------------------------- DNW2;i<hsz  
R0hctT1j  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 -
Nlf~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 >\?z37:T  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 H?`)[#  
###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%\~<_2ny  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 xf^<ec  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 VTJIaqw  
/\-2l+y>J  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 yA?ENAM  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 V@f6Lj  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 E&];>3C  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 s?@)a,C%k  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 iO9nvM<  
prop 90                              # 向后传播90cm ( *9I
p  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 FV^4  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 :zj9%4A  
prop 90 # 向前传播90cm %7NsBR!y  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy sMz^!RX@  
write/screen/on  # 写屏 }#ep}h  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 :PFx&  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # $/, BJ/9  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 h5&
/hBN  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 "^9[OgE:  
if STOP macro/exit  # 条件退出   y7M:b Uh  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 EREolCASb  
title resonator mode pass = @pass_number   9RCO|J  
plot/l xrad=.75   Vedyy\TU  
endif X/E7o92\  
macro/end (@KoqwVWc  
%_b^!FR  
###初始化变量 UK"}}nO@e  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # lJ:M^.Em0  
field_radius = 1.6  #调整场半径 XdGpW  
XDpfpJ,z"}  
c##建立初始单位和高斯场分布 ${eY9-r_%  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 %ezb^O_6v  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 4-7kS85  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 +9CEC1-l  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 B]^>GH  
4?>18%7&  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 XOysgX0g  
gain/eigenvalue/set 1   * MSBjH|  
plot/screen/pause 3 9^ >M>f"  
TEST = 1   ]g;^w?9h  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 )|w*/JK\Z  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 lX98"}  
TEST = 0   Lh8bQH  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 -,~;qSs  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 f{y]  
noise 1 1                                 #从噪声开始 <`R|a *  
resonator/run 30                         #宏运行30次 JcTp(fnW.~  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 F . K2  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 dSOlD/c  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 E /fw?7eQ  
]ZzoJ7lr  
###绘制汇聚场分布 ^Yj"RM$;N  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 K
-J|/eB  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ="uKWt6n'  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           _\ .  
obs 1 .3                           cS<TmS!  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 V#ndyUM;  
plot/watch ex11a_3.plt             PUbaS{J7  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         X}oj_zsy;^  
7"ylN"syZ
 
c##应用透镜并传播到远场 iD>G!\&  
lens/sph 1 100                   )Vwj9WD  
prop 100                         "| Kf'/r  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 `9.dgV  
plot/watch ex11a_4.plt             6m4Te|  
plot/liso 1 ns=64                 F,*2#:Ki  
)46 0Ed  
c###生成环围功率表 \\=.6cg<K  
encircled/calculate/energy 1       Wgxn`6  
encircled/udata 1                 Eo%UuSi  
title ex 11: encircled energy       jja{*PZ6H  
plot/watch ex11a_5.plt # ZlthYuJ  
plot/udata 1 min=0. max=1. # eYJ{LPo  
end '5'3_
vM  
DdBxqkh  
~O \}/I28  
f#@S*^%V$  
/&CUspb  
G49Ng|qn  
9160L qY