[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： b;n[mk  
%v|B *  
     (11.1) ";F'~}bDA  
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。 iMlWM-wz>O  
;I}fBZ3  
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%。 K-4PI+qQ\  
t_^4`dW`  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 Y7|EIAU5Y  
+%'(!A?*`  
]G\}k  
参考文献 \h
XDO_U  
d0D]Q  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). rp$'L7lrX  
@dKTx#gZ  
)GpK@R]{  
C 谐振腔参数 Ac@VGT:9  
---------------------------------------- ^[[P*NX3  
等效菲涅尔数      0.5 s!J9|]o  
放大倍率          2 9w"*y#_  
腔长              90cm j%kncGS  
孔径1半径       0.3cm %EH)&k  
孔径2半径      0.6cm h{Y",7]!  
----------------------------------------- By|4m  
}#fbbtd  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 tw;}jh  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 *@5@,=d  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 <)9y{J}s:  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 6Mf0`K  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 1zv'.uu.,  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 4RO}<$Nx}  
i5Ggf"![  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 la!~\wpa  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 9*gZ-#  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 P pb\6|*  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 FrS]|=LJhX  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 M3\AY30L  
prop 90                              # 向后传播90cm o-5TC  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 [,Gg^*umS  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 ,+k\p5P  
prop 90 # 向前传播90cm [0!(xp^  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy %b$>qW\*&  
write/screen/on  # 写屏 >:-$+I  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 B#A6v0Ta  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # |Cv!,]9:r  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 K;?+8(H  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 e'~3oqSvR  
if STOP macro/exit  # 条件退出   >MZ/|`[M  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ="+#W6bZT  
title resonator mode pass = @pass_number   5m@V#2^P  
plot/l xrad=.75   BGSw~6  
endif ch]IzdD  
macro/end 6k%f  
{7[Ox<Ho  
###初始化变量 O.? JmE  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # G|Ti4_w  
field_radius = 1.6  #调整场半径 itz,mrP  
MgZ/(X E  
c##建立初始单位和高斯场分布 1MFbQs^  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 }BEB1Q}L  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 &>O+}>lr9  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 I9^x,F"E]  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 e\rp)[>'  
#!=tDc &  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 wYea\^co  
gain/eigenvalue/set 1   W/N7vAx X  
plot/screen/pause 3 mH(:?_KrS-  
TEST = 1   $4\j]RE!  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 inL(X;@yo  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 ?ub35NLa  
TEST = 0   WJi]t93  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 >P(.:_^p  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 mFeP9MfJ  
noise 1 1                                 #从噪声开始 y_)FA"IkE  
resonator/run 30                         #宏运行30次 kJU2C=m@e2  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 P}iE+Z3  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 R2NZ{"h  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 sOY:e/_F  
bA 2pbjg=  
###绘制汇聚场分布 ?dTD\)%A  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 (
7Qo
 
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 :RYTL'hes  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           +T ?NH9  
obs 1 .3                           g(g& TO  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 crCJrN=  
plot/watch ex11a_3.plt            
vO=fP_  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         +ZYn? #IQ  
)oZ dj`  
c##应用透镜并传播到远场 e20-h3h+  
lens/sph 1 100                   `cO:<^%  
prop 100                         gw(z1L5 n  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 %O<BfIZ  
plot/watch ex11a_4.plt             y`F
w-!'o  
plot/liso 1 ns=64                 WIOV2+
 
_F{C\}  
c###生成环围功率表 #ob/p#k  
encircled/calculate/energy 1       pAEx#ck  
encircled/udata 1                 ?2a$*(  
title ex 11: encircled energy       V&i;\
9  
plot/watch ex11a_5.plt # GbyJ:  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Efe 7gE'  
end E`q_bn  
2c}E(8e]  
E7hhew  
$'TM0Yu,  
6zkaOA46V  
C~[,z.FvO  
K,]=6Rj