[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： <B]i80.  
+E q~X=x  
     (11.1) 48 c D3w  
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。 !LHzY(  
[6,]9|~  
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%。 I{?E/Sc  
1K? & J2  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 C0t+Q  
?BHWzo!  
qrkRD*a  
参考文献 .yK\
&q[<  
|"Xi%CQ2  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). c{m ;"ZCFS  
NgE&KPj\  
5I8FD".i  
C 谐振腔参数 s%L" c  
---------------------------------------- S1H47<)UF  
等效菲涅尔数      0.5 Kh:#S|
  
放大倍率          2 I |<+'G  
腔长              90cm 7U{b+=,wK  
孔径1半径       0.3cm )F%wwc^r  
孔径2半径      0.6cm rx}ujjx  
----------------------------------------- D<_,>{$gW  
;G4HMtL  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 gq/ePSa  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 AjL?Qh4  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 r3c\;Ra7  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 r7Q:l ?F2  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 o/x5  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 }GoOE=rhY  
h87L8qh9  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 Zeme`/aBb  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ]df9'\  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 {x&jh|f`g  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 !dbA (  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 {0)WS}&  
prop 90                              # 向后传播90cm -hG 9  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 HjUw[Yz+6  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 j;AzkReb  
prop 90 # 向前传播90cm S0Bl?XsD_  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy w371.84
 
write/screen/on  # 写屏 l|ZzG4
]+l  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 XD+cs.{5  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # e&H<lT  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 PFDWC3<  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 w}bEufU+2  
if STOP macro/exit  # 条件退出   W3o}.|]  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 U3_yEvZ  
title resonator mode pass = @pass_number   ltr;pc*)  
plot/l xrad=.75   :d% -,v  
endif LKqog%,c  
macro/end 3|83
Jnh
 
Zm; +Ku>  
###初始化变量 9$Pl'>5  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # :|m~<'g  
field_radius = 1.6  #调整场半径 B yy-Cc  
~U7\ L
BF  
c##建立初始单位和高斯场分布 d'AviW>  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 #H|j-RM2  
units/field 1 field_radius  # 定义单位
:WfB!4%!  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 UwL"%0u  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 LHHDt<+B  
E?m#S  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 Cj4b]*Q,  
gain/eigenvalue/set 1   vU$O{|J
 
plot/screen/pause 3 ' ! UF&  
TEST = 1   i3kI2\bd/  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 <E}]t,'3  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 Y^jnlS)h  
TEST = 0   DO-K  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 (y+5d00  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 /<?X-IDz.{  
noise 1 1                                 #从噪声开始 H`6Jq?\  
resonator/run 30                         #宏运行30次 8F\Msx  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 (fGJP*YO  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ^$Eiz.  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 PM@s}(  
_@~kYz  
###绘制汇聚场分布 [;CqvD<S  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 PcSoG\-G<  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 f\F_?s)_y  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ik:)-GV;s  
obs 1 .3                           Q!+{MsZ  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 a4a[pX,5  
plot/watch ex11a_3.plt             pXT$Y8M  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         xZ'`_x9l  
g2 {?EP  
c##应用透镜并传播到远场 HH~  du  
lens/sph 1 100                   (+Kof  
prop 100                         ^a#&wW  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 jQ\ MB  
plot/watch ex11a_4.plt             ]B
QWA  
plot/liso 1 ns=64                 ^1Zq0  
/glnJ3  
c###生成环围功率表 E5[]eg~w%{  
encircled/calculate/energy 1       b5 C}K  
encircled/udata 1                 uuK]<h*  
title ex 11: encircled energy       zm3MOH^a  
plot/watch ex11a_5.plt # *
sIG&  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Oi%~8J>  
end q(PT'z  
v^18o$=K",  
!e\R;bYM  
vb ^!(  
X$h~d8@r  
J
!
fc)h
 
}L7F g%,