[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： q@8Jc[\d  
@?
lmho?  
     (11.1) F9p'|-   
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。 ad1I2  
m1H_kJ  
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%。 P|HxD0c^u  
?~c=Sa-  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 FOVghq@  
8Yc'4v#}  
L"{qF<@V7&  
参考文献 |fqYMhA U  
kKL'rT6z  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). :@#9P,"  
AGu#*,K  
$X<O\Kna  
C 谐振腔参数 djJD'JL  
---------------------------------------- RQxL`7H  
等效菲涅尔数      0.5 qM78s>\-h  
放大倍率          2 (37dD!  
腔长              90cm @i2"+_}*  
孔径1半径       0.3cm +9Q,[)e r  
孔径2半径      0.6cm 36"-cGNr{  
----------------------------------------- :0
N}
K}  
Pt< JF  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 xe?!UCUb@  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 Rr#Zcs!G  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 m#6RJbEz  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 %PA#x36
 
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 !2L?8oP-z  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 X.}i9a 6  
^f6pw!  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 jHjap:i`cI  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 =D-u"
.{  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 wT\JA4  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 3 UUOB.  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 Nini8@d  
prop 90                              # 向后传播90cm ]M3V]
m  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 D!7-(3R  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 >s dT=6v  
prop 90 # 向前传播90cm
Gbj^oo  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy
bmCp:
6  
write/screen/on  # 写屏 ozaM!ee\z  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 Q$,AQyBlqc  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # |m{u]9  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 fh%|6k?#M  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 IQZ/8UwB  
if STOP macro/exit  # 条件退出   b5i ehoA  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 %lsRj)n  
title resonator mode pass = @pass_number   /3Y\s&y  
plot/l xrad=.75  
lV%oIf[OB  
endif :/A7Z<u,  
macro/end Lf0X(tC  
zTBf.A;e7  
###初始化变量 *Wj]e%  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # m3T=x =  
field_radius = 1.6  #调整场半径 3uXRS,C  
w'uB&z4'  
c##建立初始单位和高斯场分布 sdp3geBYo  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 !d.bCE~  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 [?>\]  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 7l(GBr  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 Rf4}((y7Y\  
.9NYa|+0  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 216=7O2F  
gain/eigenvalue/set 1   {,+{,Ere  
plot/screen/pause 3 X'uQr+p^  
TEST = 1   mNA=<O;i)'  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 sHqa(ynK  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 J?#Xy9dz  
TEST = 0   /7N&4FrG  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 rdH3!
 
clear 1 0                                  #光束初始化为0 ]9$iUA%Ef  
noise 1 1                                 #从噪声开始 2A=q{7s  
resonator/run 30                         #宏运行30次 fI v?HD:j  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 a%nf )-}|  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 c_4
K  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 zq(4@S-TU  
}]i.z:7+  
###绘制汇聚场分布 8IkmFXj  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 !8e;3W  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ^UCH+Cyl  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           QHXA?nBX  
obs 1 .3                           bWgRGJqt  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 ~^TH5n  
plot/watch ex11a_3.plt             `r'$l<(4WV  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         )b?$ 4<X^  
lqTc6@:D  
c##应用透镜并传播到远场 9OYyR  
lens/sph 1 100                   jiejs*  
prop 100                         hd*GDjmRQ/  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 b>2{F6F  
plot/watch ex11a_4.plt             S]&:R)#@  
plot/liso 1 ns=64                 ?W>`skQ  
M5a&eO  
c###生成环围功率表 jM}(?^@  
encircled/calculate/energy 1       {/j gB"9  
encircled/udata 1                 ~t<G gNI  
title ex 11: encircled energy       %M3L<2  
plot/watch ex11a_5.plt # uBK0+FLL@  
plot/udata 1 min=0. max=1. # zpD?5  
end >0z`H|;  
G@KDRv  
C*}PL  
IH&0>a  
~N%+ZXh&E  
;X^#$*=Q  
NB4Q,iq$