[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： a<e[e>  
LS[]=Mk@1  
     (11.1) c:('W16  
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。 <P<z N~i9j  
x8|J-8A(  
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%。 .}+}8[p4l  
h";L  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 u3D)M%e  
!4!~Lk=  
{!`6zBsP  
参考文献 x+]"  
2
~V*5~fb  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Fr-SvsNFB  
['D]>Ot68  
Lw,h+@0  
C 谐振腔参数 zt%Mx>V@  
---------------------------------------- >\8+:oS^  
等效菲涅尔数      0.5 LzL So"n  
放大倍率          2 8P`"M#fI  
腔长              90cm a+QpM*n7Lq  
孔径1半径       0.3cm I/N *gy?*  
孔径2半径      0.6cm XWw804ir  
----------------------------------------- n6v6K1  
 \=o-  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 6eCCmIdaM  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 zuCSj~  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 nk:)j:fr  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 +7}]E1Uf  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 V]^$S"Tv  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 2an f$^[  
2<3K3uz  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 xSu >  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 F'Z,]b'st3  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 v:#tWEbo-  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 AXB7oV,xt  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 Y);=TM6s  
prop 90                              # 向后传播90cm $cgcX  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 "N#Y gSr  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 9YGY,sx  
prop 90 # 向前传播90cm ;VK.2^jW!  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy i/.6>4tE:  
write/screen/on  # 写屏 'ga/  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 1~gCtBRM  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # HOi`$vX}N  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 wuBPfb  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 Y-9I3?ar  
if STOP macro/exit  # 条件退出   ry]l.@o;  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 A%vbhD2;W  
title resonator mode pass = @pass_number   g)B]FH1  
plot/l xrad=.75   u?EN  
endif @VI@fN  
macro/end 8EYk
Q  
^rz_f{c]-  
###初始化变量 N>E_%]Ch  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # i~72bMwsA  
field_radius = 1.6  #调整场半径 jWgX_//!  
~"bVL[  
c##建立初始单位和高斯场分布 kGJC\{N5N  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 O0:q;<>z  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 _v:SP LU  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 QWU-m{@~&  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 7$#u  
L50n8s  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 (At$3b6  
gain/eigenvalue/set 1   8,|kao:  
plot/screen/pause 3 bd`P0f?  
TEST = 1   tBSW|0  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 YZ7.1`8  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 #;S*V"  
TEST = 0   p}P-6&k,U  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ABkl%m6xf  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 sRf
cF`7  
noise 1 1                                 #从噪声开始 _Ey5n!0:  
resonator/run 30                         #宏运行30次 [B3RfCV{  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ^sZ,2,^  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 1*7@BP5  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 )}vl\7=  
1x^GWtRp  
###绘制汇聚场分布 V6Dbd" i9  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 8k79&|  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 <N@Gu
!N8  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           fy$1YI>!Q  
obs 1 .3                           !9x}  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 ?ubro0F:  
plot/watch ex11a_3.plt             =M-p/uB]  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         rlD8D|ZG  
a{e4it  
c##应用透镜并传播到远场 =H~j,K  
lens/sph 1 100                   7z-[f'EIUI  
prop 100                         ,?3G;-  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 T
C"<g  
plot/watch ex11a_4.plt             jdBLsy@  
plot/liso 1 ns=64                 Gh
$^{  
%)wjR/o  
c###生成环围功率表 x"g&#Vq ~  
encircled/calculate/energy 1       g&.=2uP  
encircled/udata 1                 0IpmRH/  
title ex 11: encircled energy       s`UJ1eJ  
plot/watch ex11a_5.plt # |hQ;l|SWg  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Js;h%  
end j!ch5A  
8ipez/  
bZ6+,J  
&wX]_:?  
W8<%[-r  
DI%saw  
qWw=8Bq