[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： ayZWt| iHA  
vVFT0_  
     (11.1) Z5Tu*u=  
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。 I~&*8)x
M  
Fvr$K*u  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 ,aU8. J_U  
bE%*ZB  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 Z^t{m!v  
av>Ff6w)Y  
'R nvQ""  
参考文献 jJK@i\bU_  
C[[:/X(c  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). z]R% A:6K  
mc|8t0+1`  
0[92&:c,  
C 谐振腔参数 2SXy)m !  
---------------------------------------- bmw"-W^U[  
等效菲涅尔数      0.5 q\d/-K  
放大倍率          2 4v#A#5+O E  
腔长              90cm PcEE@W9  
孔径1半径       0.3cm Og:aflS  
孔径2半径      0.6cm . sv uXB  
----------------------------------------- (BZd%!  
o>y@1%aU  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 "rcV?5?v~  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 zC WN,K`  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 qFwAzW
;"  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 #RWmP$+#=  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数  <xwaFZ  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 _{mG\*q  
$
sb `BS  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 @WuG8G  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 4=ZN4=(_[  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ,Ad{k   
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Z#flu Q%V  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 8RJa;JsH  
prop 90                              # 向后传播90cm _MzdbUb5,  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 wQrD(Dv(yA  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 f=Kt[|%'e  
prop 90 # 向前传播90cm 43/!pW  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy DX<xkS[P  
write/screen/on  # 写屏 vve[.Lud'  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 1zIrU6H2;_  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ke5_lr(  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 l/6(V:  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 Z]k+dJ[-  
if STOP macro/exit  # 条件退出   86m
l.VOR  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 Vv.q{fRvYB  
title resonator mode pass = @pass_number   j)lgF:  
plot/l xrad=.75   E)%r}4u>  
endif skBzwVW I  
macro/end c\N-B,m&  
OIrr'uNH  
###初始化变量  2D"\Ox  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # cQ`+ A|q  
field_radius = 1.6  #调整场半径 ^ZG 3{>  
!K/
zFYl  
c##建立初始单位和高斯场分布 <'92\O  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 @EGUQ|WL^  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 k4BiH5\hA  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 \++#adN:K  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 T`r\yl}  
#brV{dHV,  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 zXT[}J VV  
gain/eigenvalue/set 1   .6y(ox|LL  
plot/screen/pause 3 nISfRXU;  
TEST = 1   d;LBV<Z?  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 & <Jvaf_=  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 OojQG  
TEST = 0   o3xfif  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 QTuj v<|  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 ^*+-0b;[G  
noise 1 1                                 #从噪声开始 6ZwFU5)QE/  
resonator/run 30                         #宏运行30次 ~0ZLaiJ  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ${w\^6&  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 e(;nhU3a*,  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 7|$ H}$
 
q NE(@at  
###绘制汇聚场分布 bx%P-r31  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 7Jvb6V<R  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 qC$h~Epp4  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           "T'?Ah6  
obs 1 .3                           1F58 2 l  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 eXsFPM  
plot/watch ex11a_3.plt             K)8N8Js(  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         F` 
gQ[  
oB]  
c##应用透镜并传播到远场 _9Y7.5  
lens/sph 1 100                   o 2sOf  
prop 100                         ^q ?xi5w  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 *Zi:^<hv  
plot/watch ex11a_4.plt             _b1w<T `  
plot/liso 1 ns=64                 4?F7%^vr  
F3V_rE<  
c###生成环围功率表 .j_YVYu1&  
encircled/calculate/energy 1       U,)@+?U+h  
encircled/udata 1                 iPoDesp  
title ex 11: encircled energy       jM DG  
plot/watch ex11a_5.plt # ;\N${YIn  
plot/udata 1 min=0. max=1. # X1{U''$ K  
end >"q~9b A  
)./
'`Mx?  
X6lR?6u%|  
FtL{f=  
^@0-E@ {c  
/\&Wk;u3  
T2V# fYCc