[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： DaGny0|BB  
{wz_ngQ  
     (11.1) {=gJGP/}_  
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。 F)imeu  
vE#8&Zq  
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%。 l1L8a I,8  
1L7^g*  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 H*f2fyC1\  
9CN'29c  
X+,0;% p  
参考文献 =_@) KWeX$  
FQ47j)p;  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). tW-[.Y -M,  
Tj<B;f!u  
"Vo
ufXM:  
C 谐振腔参数 >O~V#1 H  
---------------------------------------- yFd942  
等效菲涅尔数      0.5 B~&}Mv  
放大倍率          2
>
mEfd=p  
腔长              90cm MI:%Eq  
孔径1半径       0.3cm i-@V  
孔径2半径      0.6cm <1*\ ~CX  
----------------------------------------- P-8QXDdr  
1_c%p#?K  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 KPjAk  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 w2('75$J  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 Y"s8j=1m  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 31e O2|7  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 7#
9%,6Yi  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 anfnqa8  
cg9}T[A  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 Z6Kp-z(l3  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 5e7\tBab  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 7(^F@,,@  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 `cN8AcRHP  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 +$2`"%nBG  
prop 90                              # 向后传播90cm = 8y,7u)  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 '<1Cta`  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 o>Dd1 j  
prop 90 # 向前传播90cm Y(?SE< 4R  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy xpwy%uo  
write/screen/on  # 写屏 e:.?T\  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 &uBfsa$  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # !u  .n  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 y>g
w@+  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 aU[!*n 4Ux  
if STOP macro/exit  # 条件退出   D+~*nc~ g  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 T*8K.yw2  
title resonator mode pass = @pass_number   e#3RT8u#  
plot/l xrad=.75   v.u 5%  
endif 7-u'x[=m  
macro/end fy|I3  
R?- zJ ;  
###初始化变量 FS!)KxC/-  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 5a)$:oO!  
field_radius = 1.6  #调整场半径 DVKb`KJ"  
}Ujgd2(U  
c##建立初始单位和高斯场分布 ({!H()  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 0]=Bqyg  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 du#f_|xG  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 Vx>Q  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 [fo#){3
K  
Yw5-:w0f  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 N#$]W"U  
gain/eigenvalue/set 1   Zkqq<  
plot/screen/pause 3 }4h0{H  
TEST = 1   &%qDi_UD  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 X(3| (1;sV  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 5ddfdIp  
TEST = 0   gwXmoM5  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ~%f$}{  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 V d]7v  
noise 1 1                                 #从噪声开始 -Wh 2hWg+  
resonator/run 30                         #宏运行30次 3?L[ohKH?:  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 DBLM0*B  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 #5'@at'1  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 Fpeokr"i  
gG}H5uN  
###绘制汇聚场分布 kp}[nehF  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 z5Tsu1c  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 Hz==,NR-W  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           v9S=$Aj  
obs 1 .3                           C8
|#  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 x#zj0vI-8  
plot/watch ex11a_3.plt             ,tg(aL  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         RO%M9LISI  
i1m>|
[@k  
c##应用透镜并传播到远场 *vEj\  
lens/sph 1 100                   9PV+Kr!c5I  
prop 100                         EBz4k)@m  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 iXL^[/}&?M  
plot/watch ex11a_4.plt             :M f8q!Q'  
plot/liso 1 ns=64                 cs9h\]ZA  
.cw)Y#;IG  
c###生成环围功率表 1,M
m+_)B  
encircled/calculate/energy 1       2k^rZ^^"  
encircled/udata 1                 iF
837ng5  
title ex 11: encircled energy       M+HhTW;I=  
plot/watch ex11a_5.plt # ,9_O4O%  
plot/udata 1 min=0. max=1. # kS9;Tjcx  
end z9g6%RbwX  
)Ho"b  
1@h8.ym<"  
HX}B#T  
z\" .(fIV  
#=33TvprR2  
\b8#xT}