[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： 3"afrA  
$p? gai{o  
     (11.1) <4UF/G)  
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。 zv/owK  
6WUP
#c@{  
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%。 ${fJ]  
|hGi8  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 #$k6OlK-r"  
Z ,4G'[d  
kq+`.  
参考文献 $
;~  
))Q3;mI"  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). G_OLUuK?C  
vhsHyb  
cvSr><(  
C 谐振腔参数 KlOL5"3  
---------------------------------------- j!m42  
等效菲涅尔数      0.5 +2Xq+P  
放大倍率          2 HYqDaRn  
腔长              90cm Ek#?B6s  
孔径1半径       0.3cm {jVEstP  
孔径2半径      0.6cm ?mM6[\DFoT  
----------------------------------------- &.D#OnRh9  
.]gY{_|x  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ]&;M78^6  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 >2kjd  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 _pZ
2^OO@  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 U`*L`PM  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 fT
$Fv  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 WBOe
bv  
7Qoy~=E  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 &v}c3wL]  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 [*i6?5}-  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 'UW]~  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 y*6-
?@  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 b Ag>;e(  
prop 90                              # 向后传播90cm dJ/(u&N  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 (}^Qo^Vr  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 H<YhO&D*u  
prop 90 # 向前传播90cm ~:PuKx  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy (A<'{J#5,  
write/screen/on  # 写屏 FEoH$.4  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 {Kdr-aC  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # Aw~N"i  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ^TWMYF-  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 *U{E[<k{  
if STOP macro/exit  # 条件退出   '5V#sq;Z  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 !`UHr]HJ  
title resonator mode pass = @pass_number   ICbT{Mla  
plot/l xrad=.75   6<%W8m\  
endif iD/
r8_}  
macro/end 97XGJ1HI  
~sk{O%OI  
###初始化变量 \@%sX24D  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # /d/Quro  
field_radius = 1.6  #调整场半径 >%PPp.R  
Z,x9 {  
c##建立初始单位和高斯场分布 Po+tk5}''5  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 z'9Mg]&>  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 ga#Yd}G^~3  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 utJz e  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 fD>0  
"?[7oI}c&  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 E\ 'X|/$a  
gain/eigenvalue/set 1   BAQ;.N4  
plot/screen/pause 3 IQ9jTkW l  
TEST = 1   [
>pqf  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 {1jywb }  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 o{QU?H5h  
TEST = 0   KR4vcI[4  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0  `LWZ!Q  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 %uVbI'n)  
noise 1 1                                 #从噪声开始 @C}Hx;f6  
resonator/run 30                         #宏运行30次 #"Wh$x%  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 .W9/*cZV0  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 4_A9o9&_Rh  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 ;4g_~fB  
x:Nd>Fb  
###绘制汇聚场分布 IdvBQ [Gj  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 >Za66<:  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 %5zztReI  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           fK$N|r  
obs 1 .3                           wG&
+*,}  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 /G>reG,G  
plot/watch ex11a_3.plt             ,;_D~7L  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ~6hG"t]:  
H$ sNp\[{  
c##应用透镜并传播到远场 bhFAt1h  
lens/sph 1 100                   wq( m%F  
prop 100                         T21SuM  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 K%p*:P  
plot/watch ex11a_4.plt             8J-;/  
plot/liso 1 ns=64                 kZlRS^6  
P'nby
F  
c###生成环围功率表 K7x,>  
encircled/calculate/energy 1       Q~'a1R  
encircled/udata 1                 ^z[-pTY  
title ex 11: encircled energy       Kk^tQwj/QE  
plot/watch ex11a_5.plt # >:ZlYZ6sI  
plot/udata 1 min=0. max=1. # _n3Jf<Y  
end N1V qK  
;5*)kX  
3,K*r"=  
3xW;qNj:!l  
t `4^cd5V  
1m/=MET]  
5T[9|zJs