[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： X[SIk%{D  
R+.kwq3CED  
     (11.1) 4C*0MV  
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。 u Qg$hS  
~4mRm!DP  
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%。 ]M~7L[  
JLg/fB3%  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 v0T?c53?  
x<.(fRv   
Q"3gvIyc  
参考文献 6 tB\X^  
C3 BoH&  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). iDltN]zS  
} na@gn  

oqg +<m  
C 谐振腔参数 7=&+0@R#/d  
---------------------------------------- 3/]~#y%2  
等效菲涅尔数      0.5 v`p@djM  
放大倍率          2 XQtV$Lw  
腔长              90cm HJd{j,M  
孔径1半径       0.3cm ZQ'|B  
孔径2半径      0.6cm !HeQMz  
----------------------------------------- vTL/% SJ8  
+k/=L9#e  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 Tz0XBH_  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 z<J2e^j  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 $)KNpdXh  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 aadw#90  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 qt4%=E;[  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 yf4 i!~  
/Kd'!lMuz  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 (Bv~6tj~J  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 0w vAtK|Q  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 tGSXTF}G  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Tl+PRR6D*
 
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ~aXJ5sY"f&  
prop 90                              # 向后传播90cm t[AA=  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 q%,y66pFr  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 BA8!NR|  
prop 90 # 向前传播90cm Tr;&bX5]H  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy h<n2pz}  
write/screen/on  # 写屏 y'z9Ya  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 \!%~(FM  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # 8Au W>7_  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 _lC0XDZ  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 ^g.HJQ'vF  
if STOP macro/exit  # 条件退出   ]LMtZUz  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 qca=a}  
title resonator mode pass = @pass_number   ZS`9r16@b  
plot/l xrad=.75   b'vIX< g  
endif ;wZplVB7y  
macro/end Bw9
O)++  
V?-2FK]  
###初始化变量 Dr"PS >.  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # Zv9%}%7p  
field_radius = 1.6  #调整场半径 p<y\^a  
8v=t-GJW  
c##建立初始单位和高斯场分布 8x8nQ*_  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 aY DM)b}  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 H|'n|\{lt  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 cE?p~fq<  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 ]?NiY:v  
zQ(`pld  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 #IJ6pg>K  
gain/eigenvalue/set 1   R~;8v1>K  
plot/screen/pause 3 6QNZ/Ox:  
TEST = 1   <S12=<c?'  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 }*vE/W  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 AXv-%k};  
TEST = 0   R?Ch8mW.!  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 v"<M ~9T)  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 &y-z[GR[{  
noise 1 1                                 #从噪声开始 ~ cI`$kJ  
resonator/run 30                         #宏运行30次 db>"2
EE  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 U}l=1B  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 oq,*@5xV2  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 v9Lf|FXo&  
N37CAbw0  
###绘制汇聚场分布 4{0vdpo3F  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 s=Kz9WLy  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 MOm+t]vq1  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           P!{J28dj  
obs 1 .3                           }n +MVJ;dG  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 //bQD>NBO  
plot/watch ex11a_3.plt             n;>
r  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         .Y }k@T40a  
s~c cx"HH  
c##应用透镜并传播到远场 UgOhx-8  
lens/sph 1 100                   Un&rP70  
prop 100                         & sXMB  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 cmY `$=  
plot/watch ex11a_4.plt             c4bvJy8  
plot/liso 1 ns=64                 Bm6tf}8  
XG5"u  
c###生成环围功率表 {5+ 39=(  
encircled/calculate/energy 1       .s|5AC[  
encircled/udata 1                 /sqfw,h@  
title ex 11: encircled energy       K1o&(;l8G  
plot/watch ex11a_5.plt # V8Z@y&ny  
plot/udata 1 min=0. max=1. # h|<;:o?yh  
end IU"8.(;o  
Z5`V\$  
ojVN-*5  
(.b!kfC  
#(Yd'qKo  
@2>c
e2+  
=r&i`L{]