[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： {e[S?1t=l  
aR.1&3fE  
     (11.1) ^pMjii8IZ  
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。 phSF.WC  
<Fb3\T L  
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%。 Fa^5.p  
(+>~6SE  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 hb9X<N+p  
%a+X\\v2  
UiS9u
Gj  
参考文献 mnL \c'  
"+s#!Fh *  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). boo,KhW'Y  
!cw<C*
 
&$  F0  
C 谐振腔参数 I.tJ4  
---------------------------------------- jD3,z*  
等效菲涅尔数      0.5 ` 1DJwe2  
放大倍率          2 "5e~
19  
腔长              90cm ?HVsIAU  
孔径1半径       0.3cm }5bh,'  
孔径2半径      0.6cm /ee:GjUkB  
----------------------------------------- t$r^'
ZN  
0"o<(1  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 -@i)2J_WP  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 <Hhl=6op  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 &'Qz  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 c&)
H  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 uOc>~ITPS  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ]4\^>  
NKLGbH  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 KgVit+4u/  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 b$[_(QUw  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 
I*@\pc}  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Y\BB;"x1  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 VgZ<T,SuW  
prop 90                              # 向后传播90cm YS,kjL/  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 #h ;j2  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 Vj4 if@Z  
prop 90 # 向前传播90cm (}O)pqZ>  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy hSaS2RLF  
write/screen/on  # 写屏 |K'{R'A  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 UA{sUj+?  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # M! gX
4  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 nFW^^v<  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 r\vB-nJ  
if STOP macro/exit  # 条件退出   Ql%7wrK  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 n=r}jR
H1  
title resonator mode pass = @pass_number   YS?P A#  
plot/l xrad=.75   H#k"[eZ  
endif FR0
zK=\  
macro/end Zqd&EOm  
J[YA1  
###初始化变量 Y+iC/pd  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # <?52Svi}}  
field_radius = 1.6  #调整场半径 VbM5]UT/  
V-A^9AAPm  
c##建立初始单位和高斯场分布 yNc>s/  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 tzi+A;>c(v  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 sxgR;gf6  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 seHwn'Jn  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 |/arxb&  
_|DP  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 XZcsx  
gain/eigenvalue/set 1   5YC56,X  
plot/screen/pause 3 !/< 5.9!9r  
TEST = 1   POH>!lHu  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 =/6.4;8  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 Z/q%%(fh 0  
TEST = 0   `m3@mJ!>\  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 z:u`W#Rf  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 1?(BWX)7  
noise 1 1                                 #从噪声开始 VT3Zo%Xx  
resonator/run 30                         #宏运行30次 #H O\I7m  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 R|V<2  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 }K~JM1(26  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 @EO#Ms  
^Q!:0D*  
###绘制汇聚场分布 }S*6+4  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 {N)\It  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 )@eBe^  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           PC\Xm,,  
obs 1 .3                           lUUq|Qr  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 +D?d)lK  
plot/watch ex11a_3.plt             {Hp?rY@  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ]
~WP;o  
6;n^/3*#  
c##应用透镜并传播到远场 kUP[&/Lc  
lens/sph 1 100                   ,z1# |Y  
prop 100                         ,EZ&n[%Ko  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ivoPl~)J  
plot/watch ex11a_4.plt             ^l$(-#'y  
plot/liso 1 ns=64                 /lr RbZ  
C| Mh<,~E  
c###生成环围功率表 f@LUp^Z/v  
encircled/calculate/energy 1      
^{6Y7T]  
encircled/udata 1                 >=U$s@  
title ex 11: encircled energy       r0\bi6;s/  
plot/watch ex11a_5.plt # W**=X\"'  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 3BY/&'oX  
end .Z_U]_(  
T{uktIO/  
Efp=z=E  
u`bWn  
{q}:w{x9u  
FblGFm"P  
uFok'3!g7%