[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： Rb}KZ+o"Z  
+'
oX  
     (11.1)  StYzGJ  
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。 vf~`eT  
Wd(86idnc  
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%。 ;pRcVL_4  
/\Q*MLwD  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 D';eTy Y  
y0ckm6^  
!~-6wN"k  
参考文献 xeTgV
&$@  
;2giZ\  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). iz"3\{aN  
Z%gx%$  
y~<@x.  
C 谐振腔参数 H]#Rg`~n  
---------------------------------------- 99 wc  
等效菲涅尔数      0.5 o!&WsD  
放大倍率          2 T,JA#Rk|1N  
腔长              90cm +1;'B4  
孔径1半径       0.3cm {b!7 .Cd=  
孔径2半径      0.6cm 84&XW  
----------------------------------------- 0NO1M)HQv  
EA{U!b]cU  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 W$?e<@  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 #^mqQRpgq  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 R21~Q:b!  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 kB\kpW  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 eK`PxoTI-I  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 K3p@$3hQ  
S-Ai3)t6  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 ^i_Iqph=  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 qs=tJ^<<o  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 So4nJ><p  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 B/eaqJ  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 GHN3PEJ>  
prop 90                              # 向后传播90cm et$uP  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Nf?\AK!  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 :%-,Fxl4  
prop 90 # 向前传播90cm IjZ@U%g@;  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy z \?UGxu}  
write/screen/on  # 写屏 E20 :uZ7\  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 !0fI"3P@r  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # KAb(NZK  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ^b53}f8H  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 LD55n%|0`H  
if STOP macro/exit  # 条件退出   v:d9o.h  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 T{S4|G1R6  
title resonator mode pass = @pass_number   m@oUvxcd  
plot/l xrad=.75   `Q9+k<  
endif HcJE0-"  
macro/end k90B!kg  
W^xZ+]  
###初始化变量 !dv-8C$U  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # +Z+ExS<#z  
field_radius = 1.6  #调整场半径 Y%IJ8P^Y  
#/WAzYt{  
c##建立初始单位和高斯场分布 (K!4Kp^m  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 `fW{yb  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 9e5gy  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 2a[9h#  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 /4C`k=>  
dERc}oAh(  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 $!`L"szqD*  
gain/eigenvalue/set 1   o=9'  
plot/screen/pause 3 oBw}hH,hp  
TEST = 1   r'd/qnd  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 -2lRia  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 Vj!WaN_  
TEST = 0   c)3O/`  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 %c1FwAC  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 $Sb@zLi)  
noise 1 1                                 #从噪声开始 J~dTVBx  
resonator/run 30                         #宏运行30次 l10-XU02  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 uL>:tb  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 OROqT~6G  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 '4
9L(>.  
m"-G6BKS  
###绘制汇聚场分布 r~[B_f!  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 r{V.jZ%p'Z  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 Opry`}5h  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           E$T(Qu<-  
obs 1 .3                           "%kGRHq  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 s]bPV,"p  
plot/watch ex11a_3.plt             y
fq>,  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         )KE_t^$  
k5s?lWH  
c##应用透镜并传播到远场 
qT0_L  
lens/sph 1 100                   irmwc'n]  
prop 100                         .Qk{5=l6P  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 jZ/+~{<  
plot/watch ex11a_4.plt             lEa W7j  
plot/liso 1 ns=64                 %1Jd^[W  
k
.{G&]r{  
c###生成环围功率表 O*4gV}:G  
encircled/calculate/energy 1       =~$U^IsWA  
encircled/udata 1                 iUCwKpb9
 
title ex 11: encircled energy       !5E9sk{)  
plot/watch ex11a_5.plt # 4ac1m,Jlt  
plot/udata 1 min=0. max=1. # )rbc;{.  
end i;avwP<0  
y&3TQ]f\  
.h!9wGi`  
X}?ESjZJ  
xcnt?%%M  
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3z$HKG