[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： 8HdjZ!  
q_:B=w+bC  
     (11.1) wr2F]1bh@  
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。 iRL|u~bj  
(M%ZSF V  
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%。 J(`(PYo\i  
~<=wTns!  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 58Z,(4:E  
]$A6krfh|  
M_\)<a(8  
参考文献 `R:HMO[ow  
1@Rl^ey  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). !^w}Sp  
It8@Cp.dU  
AHTQF#U^  
C 谐振腔参数 /^Zgv-n  
---------------------------------------- L%4Do*V&  
等效菲涅尔数      0.5 PL
7_j  
放大倍率          2 vrXNa8,L  
腔长              90cm lLuAgds`  
孔径1半径       0.3cm C-V
kXk  
孔径2半径      0.6cm `wLMJ,@f.  
----------------------------------------- 5~xv"S(E}  
E XQ3(:&  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 FdmoR;  
## 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{)'1J_0  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 *iujJi  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 fngk<$lvg  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 s#V:! 7  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 YnX6U1/^  
:JG2xtn  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 FQikFy(YY  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 G+jcR; s  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器
o%?~9rf]]  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 )Jd{WC.  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 Ec|5'Kz]  
prop 90                              # 向后传播90cm __,}/|K2  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 +FtL_7[v  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 R>`TV(W`9  
prop 90 # 向前传播90cm A*+KlhT  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy SR&'38UCe  
write/screen/on  # 写屏 x'`L(C  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 F5/,H:K\  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # T~-PT39E  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 (ysDs[?\  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 2W=am_\0e.  
if STOP macro/exit  # 条件退出   MNsgD3  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 X5Ff2@."y|  
title resonator mode pass = @pass_number   #wZBWTj.  
plot/l xrad=.75   -$5nqaK?  
endif 5SmgE2}  
macro/end @`#"6y?  
99..]  
###初始化变量 [[9XqD]  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # BX6]d:S  
field_radius = 1.6  #调整场半径 "ku ?A^f  
P*sb@y>}O  
c##建立初始单位和高斯场分布 PEHaH"|([=  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 tD !$!\`O  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 <)$b=z  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 #u6ZCv7u  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 .#$D\cwV  
'CO3b,  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 MnymV;y"  
gain/eigenvalue/set 1   V61.UEN  
plot/screen/pause 3 L BP|  
TEST = 1   {pW(@4U  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 .jjvS  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 Fl&Z}&5p  
TEST = 0   
Gu P1  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 +~]LvZtI_  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 - d(RK_  
noise 1 1                                 #从噪声开始 dTW3mF4=  
resonator/run 30                         #宏运行30次
CNF3".a  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 4w-P%-4  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 nXnO]wXC  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 13e @  
5(sWV:_2  
###绘制汇聚场分布 iH"
"dtO  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题
dY%>C75O  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 2 .)`8|c9  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           #'jd.'>  
obs 1 .3                           vD*9b.*  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 +HOHu*D  
plot/watch ex11a_3.plt             b#[7A  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         m6=Jp<  
!K$qh{n  
c##应用透镜并传播到远场 `;fk,\8t%  
lens/sph 1 100                   3m9ab"  
prop 100                         9F^rXY.  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 C0@[4a$8f  
plot/watch ex11a_4.plt             ^6U0n!nU  
plot/liso 1 ns=64                 ?yqTLj  
,>Lj>g{~  
c###生成环围功率表 #XJ`/\E]  
encircled/calculate/energy 1       IJt8* cw  
encircled/udata 1                 nY[]k p@  
title ex 11: encircled energy       8bIwRVA2\  
plot/watch ex11a_5.plt # p:n.:GZ=y  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 8hx 3pv
mk  
end rWo&I_{  
#^ cmh  
-h/KrB  
rFPfTpS  
wpLC,  
?QXc,*=N  
#I(Ho:b