[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： "0&+`7  
EC]b]'._  
     (11.1) ?<l,a!V'6  
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<sub>c</sub>=2，N<sub>eq</sub>=0.75。 kp4(_T7R  
\U0p?wdr:  
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%。 zh<[/'l  
sUki|lP  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 Jbmi[`O  
YXdd=F  
)<vU F]e~  
参考文献 @ z{E  
b&i0)/;  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). g
iDe  
!='?+Ysxs  
|K H&,  
C 谐振腔参数 (eOzntp8  
---------------------------------------- vwlPFrLl  
等效菲涅尔数      0.5 
G/w&yd4  
放大倍率          2 POl[]ni=>  
腔长              90cm 9qHbV 9,M  
孔径1半径       0.3cm W6d[v/+K+  
孔径2半径      0.6cm TxN'[G  
----------------------------------------- 7<ZP(I5X  
YCWt%a*I'  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 NJVAvq2E.  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 SXA`o<Ma  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 Td7=La0
 
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 }=+J&cR  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 }! jk  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 >A+0"5+_p  
^Ia:e ?)W  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 c']3N  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 6zJ<27  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 sn4wd:b7%  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 u+&t"B  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 g.&n X/  
prop 90                              # 向后传播90cm {GTOHJ2  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 '`/Qr~]  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 3kA
hvL  
prop 90 # 向前传播90cm sbxOnwP\  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy K
!JXsdHK  
write/screen/on  # 写屏 nkv+O$LXP  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 'T8(md299  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # Ic%c%U=i  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 x8#bd{  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 ?8g*"&cn  
if STOP macro/exit  # 条件退出   P|>pm]>C  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 KfSI6 Y_  
title resonator mode pass = @pass_number   jJ}3WJ  
plot/l xrad=.75   Y[hTO.LF  
endif E3):8>R;1  
macro/end 8BL]]gT-I  
 8>}k5Qu  
###初始化变量 }#~DX!Sj  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ({G
N.pC(
 
field_radius = 1.6  #调整场半径 _I"T(2Au  
hzT,0<nw  
c##建立初始单位和高斯场分布 <"93  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 f.Uvf^T}2  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 q0Hor  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 6`ZHFe
m  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 zdL"PF  
<B }4}-}  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 |>/T*zk<  
gain/eigenvalue/set 1   deRnP$u0  
plot/screen/pause 3 $jpAnZR- /  
TEST = 1   J=%(f1X<W  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 Gu3# y"a>  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 )_m#|U?Rex  
TEST = 0   4x`.nql  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 =JqKdLH
 
clear 1 0                                  #光束初始化为0 kw%vO6"q(  
noise 1 1                                 #从噪声开始 CJ@G8>  
resonator/run 30                         #宏运行30次 l7+[Zn/v *  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 7Fg-}lJAC  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 -<Wv7FNpD  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 u%o2BLx  
lURL;h  
###绘制汇聚场分布 0Gq}x;8H&  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 1>KZ1Kf  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 _P^ xX'v  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           wM]j#  
obs 1 .3                           ^}F@*A;o  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 o7qZy |\4S  
plot/watch ex11a_3.plt             D2060ze  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         >~nc7j u  
^Yz.}a##w2  
c##应用透镜并传播到远场 I6q]bQ="  
lens/sph 1 100                   ySS kw7  
prop 100                         ._6|epJ#  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 QR.]?t;1  
plot/watch ex11a_4.plt             vE}>PEfA  
plot/liso 1 ns=64                 |#87|XIJ&~  
<b5J"i&m  
c###生成环围功率表 /^m3?q[a  
encircled/calculate/energy 1       YH:murJMZ  
encircled/udata 1                 'Q^P#<<  
title ex 11: encircled energy       i*T>,z  
plot/watch ex11a_5.plt # )[w_LHKI  
plot/udata 1 min=0. max=1. # K}r@O"6*\  
end g[#4`Q<.  
RPXkf
71iM  
B.J_(V+  
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zFR=inI  
}Q=@$YIesD  
S7I8BS[*v