[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： n?y'c^  
`)rg|~#k  
     (11.1) $a`J(I  
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。 >pgQb9 T+_  
l_^T&xq8  
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%。 ^36M0h|R  
gb.f%rlZ`  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 hNH.G(l0  
LiiK3!^i  
$-m@KB  
参考文献 3CA|5A.Pa  
}BA9Ka#%  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Z1VC5*K  
IO}+[%ptc*  
gsnP!2cR  
C 谐振腔参数 ~RcNZ\2y  
---------------------------------------- ZrFr`L5F;  
等效菲涅尔数      0.5 y:qx5Mi  
放大倍率          2 1v;'d1Hg
;  
腔长              90cm #.~ga7Q  
孔径1半径       0.3cm (F/HU"C  
孔径2半径      0.6cm uQ{=o]sy  
----------------------------------------- pNP_f:A|  
$k
D7y5  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 7@FDB
jq  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 S  <2}8D  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 %_>Tcm=  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ^gd<lo g  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 [}{w  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 @XeEpDn]  
a@Mq J=<L  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 VK9Q?nu  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 aD+0\I[x  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 iOl%-Y  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 U9x4j_.q  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ldK>HxM%Z  
prop 90                              # 向后传播90cm o1e4.-xI  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 *nLIXnm  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 {W-5:~?"  
prop 90 # 向前传播90cm -<|Y1PQ  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy nHnk#SAAu  
write/screen/on  # 写屏 w nWgy4:  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ]Qd{ '}+  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # %Nl`~Kz9U  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 RV}GK L>gn  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 :]yg  
if STOP macro/exit  # 条件退出   Jff 79)f  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 wcwQjHwd  
title resonator mode pass = @pass_number   Hc M~
  
plot/l xrad=.75   \N?7WQ  
endif CF\R<rF<VS  
macro/end Np$z%ewK.  
+yCTH
 
###初始化变量 uWh|C9Y!A  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # z9 O~W5-U  
field_radius = 1.6  #调整场半径 o/WC@!wg K  
N ,+(>?yE  
c##建立初始单位和高斯场分布 vmvFBzLR  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 C>4UbU  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 TiQ^}5~M  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 #XcU{5Qm5  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 eI0F!Yon  
]Dh1~k.Kp  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 8`*`nQhWa  
gain/eigenvalue/set 1   ujx@@N  
plot/screen/pause 3 &-=K:;x  
TEST = 1   *o!l/>4g  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 $6# lTYN~  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 j AQU~Ol_  
TEST = 0   2)=la%Nx  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 b_|u<  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 4#_$@ r  
noise 1 1                                 #从噪声开始 BB63xEx  
resonator/run 30                         #宏运行30次 wYjQV?,  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 e{0L%%2
K  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 Z^*NnL.'  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 ]rnXNn;  
yc[(lq.^n  
###绘制汇聚场分布 @UO}W_0ZD  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ck$M(^)l  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 PyFj@n  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           1M+oTIN  
obs 1 .3                           XMw.wQ'?  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 ab@=cL~^  
plot/watch ex11a_3.plt             mB`D}g$  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         5}XvL'  
:Jk33 N4y0  
c##应用透镜并传播到远场 'B`#:tX^N  
lens/sph 1 100                   5,R`@&K3D  
prop 100                         @o&Ytd;i  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ;%Q&hwj  
plot/watch ex11a_4.plt             f?^S bp
 
plot/liso 1 ns=64                 J(e7{aRJ9  
B)6#Lp3  
c###生成环围功率表 3$_*N(e  
encircled/calculate/energy 1       Xu6K%]i^  
encircled/udata 1                 `
|EH[W&y  
title ex 11: encircled energy       Bc<n2 C0  
plot/watch ex11a_5.plt # I+
"
,b4  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 88l,&2q  
end B.*"Xfr8  
'E-FO_N  
ezn` _x_?  
7Cy<mS  

OKAkl  
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