[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： jn:_2g[  
u8]FJQ*\6+  
     (11.1) i'7+ ?YL  
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。 Qr9;CVW  
t*=[RS*  
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%。 BBRL_6  
Z*q9vX  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 TI8r/P? ]V  
]S%(l,  
#<S*MGp!=  
参考文献 z -!w
/Bv@  
=o~GLbsER  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). pK@=]K~l0  
b7Jxv7$e  
v6s,lC5qR  
C 谐振腔参数 !R"W2Z4h  
---------------------------------------- BtZ]~
S}v  
等效菲涅尔数      0.5 K5jt(7i  
放大倍率          2 *y!O\-\S#>  
腔长              90cm xwf-kwF8^  
孔径1半径       0.3cm +yp:douERi  
孔径2半径      0.6cm <;6{R#Tuh  
----------------------------------------- pA6KiY&  
jYFJk&c  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 RqtBz3v  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 I I+y  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 W&IG,7tr  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ujZ`T0  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 Zgo~"G  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 y%SxQA+\  
y:W6;R  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 } #rTUX  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 lL:a}#qxU  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 Dz(\ ?  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 NOo?  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 }/F$73Xd  
prop 90                              # 向后传播90cm 1)56ec<c  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 5 wrRtzf  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 |oi+|r  
prop 90 # 向前传播90cm ^_;'9YD  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy WVdV:vJ-  
write/screen/on  # 写屏 }OpUG  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 u4C9ZYN  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # mb1mlsE  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 q(?+01  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 m&:&z7^p  
if STOP macro/exit  # 条件退出   L"qJZU  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 x b"z%.
j  
title resonator mode pass = @pass_number   :V(L
BH0  
plot/l xrad=.75   5#,H&ui\  
endif qq/>E*~  
macro/end QB*,+u4  
!6KX^j-  
###初始化变量 6ZqU:^3  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ABN4kM>%  
field_radius = 1.6  #调整场半径 fF(2bVKP:  
l88=  
c##建立初始单位和高斯场分布 y9r4]4

5  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 %MeAa?G-#  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 N1a]y/  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 f#0HiE!  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 Ghgn<YG  
3iCe5VF  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 H9mNnZ_k  
gain/eigenvalue/set 1   S6<o?X9,
I  
plot/screen/pause 3 --K)7  
TEST = 1   ?v
eeW6E(  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 %Mda<3P  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 ';tlV u  
TEST = 0   ?UtKu  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 Qr.{_M  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 Zhfp>D  
noise 1 1                                 #从噪声开始 b^/u9  
resonator/run 30                         #宏运行30次 ;m]V12  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 EYT^*1,E*  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 j&8YE7  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 #a e@VedM  
T}&A-V$  
###绘制汇聚场分布 .U!EA0B  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ;_,jy7lf  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 Jt_=aMY:7  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           K4Q{U@ZJ  
obs 1 .3                           w2s`9  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 yu;EL>G_AY  
plot/watch ex11a_3.plt             Bh
v;l/K])  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         q"VmuQ  
Y&6jFT_  
c##应用透镜并传播到远场 QVT0.GzR  
lens/sph 1 100                   '12m4quO  
prop 100                         q8{Bx03m6  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 xV> .]  
plot/watch ex11a_4.plt             #{6VdWZ  
plot/liso 1 ns=64                 +^AdD8U  
K*@?BE  
c###生成环围功率表 1)z'-dQ-5$  
encircled/calculate/energy 1       | .jWz
.c  
encircled/udata 1                 T9yI%;D  
title ex 11: encircled energy       {sw|bLo|+  
plot/watch ex11a_5.plt # ygz2bHpD~  
plot/udata 1 min=0. max=1. # [<@L`ki  
end mI&3y9; (  
vPnS`&  
VzT*^PFBg  
D$FTnY  
qz`-?,pF  
zZ[kU1Fyv  
%DttkrhL