[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： pX<a2FP  
MMD<I6Iyv  
     (11.1) IF?xnu  
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。 WSI Xj5R  
t^@T`2jL  
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%。 Y
lUpASW  
Rk<%r k  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 P&t;WPZ  
GFR!n1Hv  
bx(w:]2  
参考文献 _F8T\f|  
}h~'AM  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). AQci,j"  
J`Oy.Qu)  
A'DVJ9%xB  
C 谐振腔参数 s[-]cHQ  
---------------------------------------- 1-$P0  
等效菲涅尔数      0.5 -fux2?8M  
放大倍率          2 .k]#XoE  
腔长              90cm Jqg3.2q  
孔径1半径       0.3cm v"k4ATWP  
孔径2半径      0.6cm 9oq)X[  
----------------------------------------- La}o(7=s  
&`PbO  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 C.E[6$oVc  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 B/Ba
5z"r$  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏
$'$>UFR  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 9U10d&M(  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 %}F"*.  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 W#45a.v  
MYTS3(  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 U,3d) ]Zy&  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 sfC@*Y2XT  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 d[U1.SNL  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 XZ@>]P  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 s, -*q
}  
prop 90                              # 向后传播90cm )[DpK=[N^p  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 K.h]JD]o  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 /.-m}0h|W-  
prop 90 # 向前传播90cm 3"B+xbe=  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy Y:%"K  
write/screen/on  # 写屏 T{~MiC6A  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 m~Me^yt>}  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # .jum "va%  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 4JK@<GBK6  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 !47A$sQ  
if STOP macro/exit  # 条件退出   u-M] Az-  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 v|To+P6b  
title resonator mode pass = @pass_number   U$EM.ot  
plot/l xrad=.75   DJJZJ}7  
endif XbXgU#%  
macro/end %o-jwr}O{  
T]X{@_  
###初始化变量 [EOMCH2Ki  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # q @*UUj@  
field_radius = 1.6  #调整场半径 9!S^^;PN&  
;.r2$/E  
c##建立初始单位和高斯场分布 1G_xP^
H!  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 oP,RlR  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 9H8=eJd  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 7rPLnB]  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 i/M+t~  
,{TQ ~LP  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 9 G((wiE  
gain/eigenvalue/set 1   g` kZT} h  
plot/screen/pause 3 ec`>KuY  
TEST = 1   l^BEFk;  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 -|$*l Q  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 ev*c4^z:
s  
TEST = 0   ,iohfZz  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 5A;"jp^ Z  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 1S^'C2/b  
noise 1 1                                 #从噪声开始 =yo=q)W  
resonator/run 30                         #宏运行30次 {!g?d<*  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 sV&`0N  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 i~ROQMN1  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 *+&z|Pwv[^  
w8U2y/:>  
###绘制汇聚场分布 I@+lFG  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题  Ckw83X  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 i$g|?g~]  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           d[yrNB6|  
obs 1 .3                           U=M#41J  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 lt
P
  
plot/watch ex11a_3.plt             ~S!L!qY  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         -wBnwn-  
V_{vZ/0e  
c##应用透镜并传播到远场 ^v#+PyW  
lens/sph 1 100                   nO-d"S*  
prop 100                         57'q;I  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 dzpj9[  
plot/watch ex11a_4.plt             ?V.i
g  
plot/liso 1 ns=64                 0%#t[usY  
|c]> Q  
c###生成环围功率表 j}i,G!-u  
encircled/calculate/energy 1       %!>k#F^S  
encircled/udata 1                 4b]IazL)  
title ex 11: encircled energy       ,&-S?|  
plot/watch ex11a_5.plt # <r@bNx@T  
plot/udata 1 min=0. max=1. # u2f `|+1^y  
end e1:u1(".  
s_x=^S3~LO  
yl[2et  
A!n~8zcmp}  
/IrKpmbq  
x|&[hFXD  
*G8'Fjin'T