[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： 3D2\#6yo  
ZcQ@%XY3~  
     (11.1) #a$k3C  
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。 'zUWO_(  
=Z(_lLNmh  
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%。 F<YXkG4pO  
F\Z|JCA  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 A,u}p rwH  
g><*qd?t  
@OB7TI_/
 
参考文献 5Z<y
||=  
9&O7F}VP2  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). wG-lR,glb  
0Mo?9??  
Zr#\>h'c  
C 谐振腔参数 qX%oLa  
---------------------------------------- ^C|N  
等效菲涅尔数      0.5 zHg1K,t:  
放大倍率          2 m\DI6O"u'  
腔长              90cm Mr}K-C?ge  
孔径1半径       0.3cm 5 A2u|UU  
孔径2半径      0.6cm "<Q,|
Md  
----------------------------------------- H[e=^JuD  
^77Q4"{W  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 NGs@z^&V  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 aS3Fvk0R{h  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 >s;>"]  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ZR*Dl.GWY  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ej;\a:JL  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 -"}mmTa*<  
MRb6O
!$`C  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 C?h}n4\B^?  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 Pe`eF(J  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 R\MFh!6sn  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ')82a49eA  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 H\^zp5/  
prop 90                              # 向后传播90cm L Rn)  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 6%\&m|S  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 VQ(l=k:}2  
prop 90 # 向前传播90cm 1R"?X'w  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy U^~jB= =]  
write/screen/on  # 写屏 6xT"j)h  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 nN*:"F/^  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ~}@cSv'(1  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 4.&hV?Kxz  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 k%TjRf{p  
if STOP macro/exit  # 条件退出   8Ben}j)H  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 d>-k-X-[  
title resonator mode pass = @pass_number   [R%Pf/[Fr  
plot/l xrad=.75   ZmKxs^5S  
endif ZGgM-O1  
macro/end 3j}@}2D  
gQ;1SY!  
###初始化变量 `F,*NESv  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # S @tpd'  
field_radius = 1.6  #调整场半径 wxW\L!@  
}\oy%]_mY  
c##建立初始单位和高斯场分布 %]\IC(q  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ;cfmMt!QWJ  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 }Q#3\z
5  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 
h
$U(1B  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 3?Tk[m1b  
?_BK(kL_  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 Jd-u?  
gain/eigenvalue/set 1    X0&[cyP!  
plot/screen/pause 3 P;DGs]PF  
TEST = 1    WgayH  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 3{FUFx  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 :J~sz)n4  
TEST = 0   >[&Z
s3>  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 `44 }kkBT  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 ])D39  
noise 1 1                                 #从噪声开始 k]] e8>  
resonator/run 30                         #宏运行30次 TZ>_N;jTZ  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 TBr@F|RXiO  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 a
PH6
R<G  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 sUTfY|<7|  
#*)X+*  
###绘制汇聚场分布 xp;CYr"1}  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 P8\bi"iiN  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 vC|V8ea  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ZMn~QU_5  
obs 1 .3                           s!eB8lkcT  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 @yxF/eeEy+  
plot/watch ex11a_3.plt             0.kQqy~5  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         JR^#NefJ  
kD{qW=Lpn  
c##应用透镜并传播到远场 #}|g8gh  
lens/sph 1 100                   uX8yS|= *  
prop 100                         aA3KJa  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 EN/e`S$)  
plot/watch ex11a_4.plt             MFqM6_  
plot/liso 1 ns=64                 ~uRL+<.c  
45H(.}&f  
c###生成环围功率表 k%2Rv4)hU  
encircled/calculate/energy 1       = k7}[!T  
encircled/udata 1                 EI!e0V1!  
title ex 11: encircled energy       a
i@hQJ*  
plot/watch ex11a_5.plt # 'pQ\BH  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 6>R|B?I%  
end d^W1;0  
o{I]c#W  
`S+B-I0  
.Mz'h9@  
+#=l{_Z,ZJ  
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65  
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