[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： `uIx/.L  
#L@} .Giz  
     (11.1) bk\dy7  
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。 GZ/pz+)i&  
Gsds!z$  
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%。 2y9:'c|  
R/ALR
 
GLAD的计算与该理论相符甚好。 x38SSzG:L  
2X qTyf<  
ShL1'Z}^{  
参考文献 iX8h2l  
L\/u}]dPQ  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). h.4qlx|  
'h!h!  
Hk<X  
C 谐振腔参数 olD@W UB  
---------------------------------------- V]l&{hl,  
等效菲涅尔数      0.5 r.^0!(d  
放大倍率          2 Wphe%Of  
腔长              90cm YXczyZA`x  
孔径1半径       0.3cm V;>9&'Z3  
孔径2半径      0.6cm n~1tm  
----------------------------------------- JDC=J(B  
Q  `e~MD  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 |_l<JQvf`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 V+qFT3?-  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 WW@JVZxK  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 P1(8
U%   
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 8fJR{jD(s  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 m.1LxM$8  
NEqt).   
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 MZCL:#  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 R'*<A3^  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 @+}rEe_(  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Si#"Wn?|  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ljNzYg~-  
prop 90                              # 向后传播90cm IV)^;i  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 W0VA'W  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 T{_1c oL  
prop 90 # 向前传播90cm J|n(dVen/  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy kmZ.U>#  
write/screen/on  # 写屏 l%^h2 o  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 8!Wfd)4=,F  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # T&o,I  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 pBlRd{#fL  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 L_tjcfVo  
if STOP macro/exit  # 条件退出   ?wGiog<Q{  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 fm3(70F\  
title resonator mode pass = @pass_number   mZ`1JO9  
plot/l xrad=.75   Kg4QT/0VA  
endif C}n'>],p  
macro/end LiiK3!^i  
$-m@KB  
###初始化变量 K5P Gi#  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # f&6w;T=  
field_radius = 1.6  #调整场半径 J$1j-\KS  
" <<A  
c##建立初始单位和高斯场分布 Xy:Gj,@  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 =hJfL}&O3  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 VT'0DQ!NIq  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 4O$mR  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 Z+Kv+GmqH  

$8jaapNm@  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 a`DWpc~  
gain/eigenvalue/set 1   P;j&kuW|zL  
plot/screen/pause 3 u@AI&[Z  
TEST = 1   {?w"hjy  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 7*+Km'=M  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 7rH'1U  
TEST = 0   )V=0IZi  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 _o\>V:IZ  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 Ynvj;
  
noise 1 1                                 #从噪声开始 D0f*eSXE{  
resonator/run 30                         #宏运行30次 ,oBlJvm  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 PoJmW^:}  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 `+oV/:Q3  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 JRD8Lz]Q3  
z9^c]U U)E  
###绘制汇聚场分布 $+7ci~gs  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 D`en%Lf!m  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 f(!E!\
&n^  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           FX7M4t#<  
obs 1 .3                           xtOx|FkYcl  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 BlL|s=dlQV  
plot/watch ex11a_3.plt             :=y0'f V(@  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         l`DtiJ?$$0  
/CH(!\bQ  
c##应用透镜并传播到远场 pG(Fz0b{  
lens/sph 1 100                   it~Z|$  
prop 100                         itw{;j   
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 F{;; :  
plot/watch ex11a_4.plt             DTPay1]6  
plot/liso 1 ns=64                 ;xhOj<:  
2@sr:,\1  
c###生成环围功率表 X R4)z  
encircled/calculate/energy 1       5!tb
$p#z  
encircled/udata 1                 D@#0dDT  
title ex 11: encircled energy       #^Ys{  
plot/watch ex11a_5.plt # >jv\Qh  
plot/udata 1 min=0. max=1. # "@4ghot t  
end u %'y_C3  
_$8{;1$T?  
0D<TF>M;pn  
4\\.n  
-]/7hN*v  
<.}Ua(  
V`[P4k+b