[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： ?zeJ#i  
T_i:}ul  
     (11.1) 9E
zj"  
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。
whmdcVh.  
-d~4A  
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%。 Lrta/SU*  
d:ARf  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 |*oZ_gI  
OP~Hdo
cB  
bt"W(m&f  
参考文献 B:
dB,3,`(  
9*2[B"5  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970).
VeGL)  
/,89p&h  
fRrvNj0{V  
C 谐振腔参数 {E p0TVj`  
---------------------------------------- NgADKrDU  
等效菲涅尔数      0.5 V[{6e  
放大倍率          2 a;rdQ>  
腔长              90cm W}--p fG  
孔径1半径       0.3cm Ozw;(fDaU  
孔径2半径      0.6cm QP@%(]fG  
----------------------------------------- jq-p;-i  
8 BY j  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 o]+z)5zC  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 ^$%S &W  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 {HL3<2=o  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 VCu{&Sh*  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 :j5n7s?&=y  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 &+a9+y  
qHsUP;7  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 Ager$uC  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 6o |kIBte-  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 Y&[1`:-~-  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ~J5+i9T.)  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ?Y)vGlWDW<  
prop 90                              # 向后传播90cm x4g3rmp  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 O?NeSx1  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 3!3xCO  
prop 90 # 向前传播90cm dA-2%uJ  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy kQ4dwF~  
write/screen/on  # 写屏 BHd&yIyI  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 6Se?sHC>  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # b^ L \>3  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 !zuxz  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 Scp7X7{N  
if STOP macro/exit  # 条件退出   =7-9[{  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ^g*pGrl#  
title resonator mode pass = @pass_number   `Y BC  
plot/l xrad=.75   Wc,_RN-  
endif *Nw&_<\9Q  
macro/end *n;!G8\  
wQv'8A_}  
###初始化变量 #%`|~%`{:  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # r^h4z`:L  
field_radius = 1.6  #调整场半径 cnSJ{T  
zw+B9PYqX  
c##建立初始单位和高斯场分布 H70LhN  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 rJPb 3F  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 |s)Rxq){"V  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 &/mA7Vf>eR  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 09dK0H3(  
0FGe=$vD  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出
UV5Ie!\nm  
gain/eigenvalue/set 1   (H)2s Y  
plot/screen/pause 3 2GFLnz  
TEST = 1   e.]KL('  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 0="%Y^N  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 r9X?PA0f  
TEST = 0   JQ}$Aqk  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 c05TsMF&O  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 kz{/(t  
noise 1 1                                 #从噪声开始 g
$( V^  
resonator/run 30                         #宏运行30次 aJYgzr,  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 &@%W29:  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 k:*S&$S!E  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 xG}(5Tt  
I'PeN0T f  
###绘制汇聚场分布 z."a.>fPaO  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 k9)jjR*XxG  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 fYp'&Btb]x  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           g$HwxA9Gp/  
obs 1 .3                           A
~Y^VEn  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 =jlt5 z  
plot/watch ex11a_3.plt             }xBc0gr  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         1v,Us5s<"6  
j2Tr$gx<  
c##应用透镜并传播到远场 @|<<H3I  
lens/sph 1 100                   N*%@  
prop 100                         :80Z6F.k`  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 %{YN
70/  
plot/watch ex11a_4.plt             n.wF&f'D]  
plot/liso 1 ns=64                 O?U'!o=  
bS
sh^Z  
c###生成环围功率表 k9$K}  
encircled/calculate/energy 1       7w 37S  
encircled/udata 1                 4$qWiG~  
title ex 11: encircled energy       jZh';M8"  
plot/watch ex11a_5.plt # v[#9+6P=  
plot/udata 1 min=0. max=1. # ~2<7ZtV=  
end bA= |_Wt  
G:<`moKgL  
Of{/t1o?  
K)qF+Vb^j  
8CnRi  
b'J'F;zh>  
1"/He ` 4