[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： M`bL5J;  
*i%.{ YH  
     (11.1) s{cKBau  
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<sub>c</sub>=2，N<sub>eq</sub>=0.75。 K Ka c6Zj  
|&Au63  
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%。 VOg/VGJ  
2DUr7rM  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 ;hkro$  
{f&NStiB  
w/O<.8+  
参考文献 m,=)qex  
@c0n2 Xcr  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). a6k
(9ZF  
6GY32\Ac  
,zG<7~m  
C 谐振腔参数 Q5hb0O%a  
---------------------------------------- K q/~T7Ru  
等效菲涅尔数      0.5 _IC
,9bbg  
放大倍率          2 ([[)Ub$U  
腔长              90cm EZ..^M3  
孔径1半径       0.3cm xcw%RUC-  
孔径2半径      0.6cm ZU)BJ!L,s  
----------------------------------------- >6XDX=JVI  
9jqO/_7R+  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 W0C{~|e  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 Xm%iPrl D  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 B'<!k7Ewy  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径
a5X`j
o  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 O<4Q$|=&?  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 1 pa*T!  
1!X1wCT  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 k\nH&nb  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 -QN1oK@\mE  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 t3pZjdLJd  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 {ms,q_Zr  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 *1\z^4=a]  
prop 90                              # 向后传播90cm C:rRK*  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 D~5yj&&T;  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 GSC{F#:z  
prop 90 # 向前传播90cm WC3W+v G7  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy G(:s-x ig6  
write/screen/on  # 写屏 IO^:FnJJv  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 &t~zD4u B  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # z Z@L4ZT  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 +.S#=  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 Q^*G`&w,  
if STOP macro/exit  # 条件退出   )Y=w40Yzd  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 qUifw @  
title resonator mode pass = @pass_number   fL(':W&n-  
plot/l xrad=.75   v&p,Clt-2  
endif rny@n^F  
macro/end (m<R0  
XyvZ&d6(d  
###初始化变量 /_$~rW  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 6e-#XCR{  
field_radius = 1.6  #调整场半径 $7msL#E7  
9BqQ^`bu  
c##建立初始单位和高斯场分布 "}0)YRz%  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 7vii9Am7  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 A Z4|&iT  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 F9Ifw><XM  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 N|UBaPS|
o  
Sg/:n,68  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出  QpdujtH`  
gain/eigenvalue/set 1   hO^&0
?  
plot/screen/pause 3 &=v/VRan[  
TEST = 1   B*-ToXQQr  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 >(IITt  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 gV<0Hj  
TEST = 0   X*TuQ\T  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 QN)/,=#  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 ZmEG<T05  
noise 1 1                                 #从噪声开始 x?%rx}h  
resonator/run 30                         #宏运行30次 \?bwm&6+r  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 R2Twm!1  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 g,00'z_D  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 {D;Xa`:O  
UiJ^~rn  
###绘制汇聚场分布 RY\{=f  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ExNj|*  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 l84h%,  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           "WF( 6z#  
obs 1 .3                           E9yFREvQc  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 EO4"Z@ji  
plot/watch ex11a_3.plt             Z
_iAn TT  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         :SpG&\+  
*]{9K  
c##应用透镜并传播到远场 &,W_#l{  
lens/sph 1 100                   DePV,.  
prop 100                         F,'^se4&  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式
!Z#_X@NFc  
plot/watch ex11a_4.plt             P`\m9"7  
plot/liso 1 ns=64                 :)KTZ  
fOqS|1rC  
c###生成环围功率表 xT_fr,P  
encircled/calculate/energy 1       O, bfdc[g4  
encircled/udata 1                 1$='`@8I  
title ex 11: encircled energy       j[$B\H  
plot/watch ex11a_5.plt #
Z:\;R{D  
plot/udata 1 min=0. max=1. # ^>,<*p  
end Nb^
zkg  
F|]o9&/<]  
zCKy`u.  
)'BJ4[aq\  
w\"n!^ms  
-4*'WzWr  
Hj5WJ{p.