[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： q;))3aQe  
=Z
sM[wd  
     (11.1) G%a8'3d,  
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。 %'}L.OvG  
6~ *w~U  
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%。 :J3ZTy
jb  
X[frL)k]  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 ,1\nd{  
%f{1u5+5  
I 9yNTD  
参考文献 AC=/BU3<yc  
9I a4PPEH1  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 3~e"CKD>  
<p48?+K9  
iY=M67V  
C 谐振腔参数 p0KkPE">p4  
---------------------------------------- $J/Z~(=JT  
等效菲涅尔数      0.5 wff&ci28  
放大倍率          2 &CvNNDgrJ  
腔长              90cm 00') Ol&  
孔径1半径       0.3cm 05(lh<C  
孔径2半径      0.6cm }l
zyl*.  
----------------------------------------- Y",Fs(  
uzO%+B!  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 Gs*FbrY  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 RVFQ!0 C  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 i$)`U]  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 Gy9+-7"V  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 XE_|H1&j  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 w][1C\8m  
|b
QX9|L  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 ta>:iQa  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 8K
! l X  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 d}K"dr:W5  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 JM5w`=  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 6V=69}  
prop 90                              # 向后传播90cm 7xP>AU)y  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 t[B\'f!  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 "5mdq-h(  
prop 90 # 向前传播90cm P8K{K:T  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ]8(_{@/  
write/screen/on  # 写屏 .Od.lxz"mp  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量
PaF`dnJ  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ;d1\2H  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 @[0zZX2EE  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 tBgB>-h(  
if STOP macro/exit  # 条件退出   od{b]HvgS  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 xrX^";}j  
title resonator mode pass = @pass_number   \ajy%$;$}  
plot/l xrad=.75   a3i4eGT-  
endif >Vr+\c  
macro/end ]/!#
:  
?5e:w?&g@  
###初始化变量 6P=6E  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 #  k%V#{t.  
field_radius = 1.6  #调整场半径 75~>[JM  
WL4{_X  
c##建立初始单位和高斯场分布 .P\wE";  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 *TY?*H  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 $LLkYOwI  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 cq`v8  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 V`Z-m-V~1  
gF;i3OJg  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 YaJ[39V  
gain/eigenvalue/set 1   <rc?EV  
plot/screen/pause 3 5" <7
 
TEST = 1   EnXNTat})  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 V3WHp'1  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 z=>U>  
TEST = 0   Hc1S:RW  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 [mKPOg-t  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 ~"89NVk"  
noise 1 1                                 #从噪声开始 D
jK:)  
resonator/run 30                         #宏运行30次 JQQP!]%}  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 {)]5o| Hx  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 b f.__3{  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 gT$`a  
Q?KWiF
A}'  
###绘制汇聚场分布 bD[W`yW0  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 g$<Sh.4A  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 _|`
~CLE[  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           5q<AMg  
obs 1 .3                           MPx%#'Q  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 5J
d(&k8%  
plot/watch ex11a_3.plt             +CL`]'~;E-  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         =n>&Bl-Bl  
r9<OB`)3+  
c##应用透镜并传播到远场 <U(wLG'XS  
lens/sph 1 100                   XVcY?_AS#  
prop 100                         x5_V5A/@LU  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 s Wk92x _l  
plot/watch ex11a_4.plt             ehB (?  
plot/liso 1 ns=64                 sJ[I<
 
;5qZQ8`4  
c###生成环围功率表 33dHTV  
encircled/calculate/energy 1       aI]
EwVz-q  
encircled/udata 1                 {2Jo|z  
title ex 11: encircled energy       mOG;[CB  
plot/watch ex11a_5.plt # `R@1Sc<*|  
plot/udata 1 min=0. max=1. # &5:83#*Oj  
end U^iNOMs?  
3oX\q/$  
4X tIMa28  
LUSBRr8  
qKu/~0a/  
.} al s  
lezX-5Z