[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&'9[9E1  
xX&B&"]5  
     (11.1)  ;+~5XLk  
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。 AqgY*"A7  
w;,34qbf  
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%。 e0(/(E:  
f\2IKpF2  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 27!FB@k-  
$M}"u[Qq  
MG=E 6:  
参考文献 `jeATxWv  
'x%gJi#  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ) ^En  
"}71z  
Ll|-CY $  
C 谐振腔参数 NO~G4PUM0C  
---------------------------------------- v]cw
})l  
等效菲涅尔数      0.5 J.UNw8z  
放大倍率          2 n.@HT"  
腔长              90cm )^(gwE  
孔径1半径       0.3cm wh(_<VZ  
孔径2半径      0.6cm y_9\07va<  
----------------------------------------- /NQrE#pb  
'pt(  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 }R;}d(C`  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 ~|"Vl<9  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 ]zYIblpde  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 f7*Qa!!2p]  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ]fajj\  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 H8YwMhE7  
7L
#)yY  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 %UI^+:C  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 DQ8/]Z{H  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 d}O\:\}y  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 b|
_e):V|  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 '#c#.O  
prop 90                              # 向后传播90cm Q>$B.z  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 X
HA|v^  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 qiet<F  
prop 90 # 向前传播90cm $2W#'_K+  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy /Qst :q  
write/screen/on  # 写屏 I7_8oq\3D  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 
'ayb`  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # o%'1=d3R1Q  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 $R'?OK(`  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 P6_Hz!vE  
if STOP macro/exit  # 条件退出   frcX'M}%  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 -L/%2 X  
title resonator mode pass = @pass_number   Gbhw7 (&  
plot/l xrad=.75   )M<+?R$];  
endif \~8W0q.4M  
macro/end W_@ b. 1  
u43Mo\"<&%  
###初始化变量 ,6]ID1o:y  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # #;8)UNc)}  
field_radius = 1.6  #调整场半径 ,Mw93Kp Va  
VKPEoy8H  
c##建立初始单位和高斯场分布 9"^ib9M  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 !BVCuuM>w  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 0y|1@CS  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 M IIa8;  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 fDDpR=  
%
1TKgNf  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 d21thV ,S  
gain/eigenvalue/set 1   |"K%Tvxe  
plot/screen/pause 3 c(1tOQk.  
TEST = 1   ~ox}e(xy  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 1)c{;x&W  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 29grbP  
TEST = 0   _xAru9=n^  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 9iT9ZfaW  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 }-:B`:K&  
noise 1 1                                 #从噪声开始 (LsVd2Ab
R  
resonator/run 30                         #宏运行30次 tC'#dU`=qY  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 k(G6` dY  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 EPW4
h/I  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 2@bOy~$A  
8G)~#;x1  
###绘制汇聚场分布 [GbrKq(  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 _v#puFy  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 346 z`5  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           1$DcE>  
obs 1 .3                            p[&Jl  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 =ttD5p  
plot/watch ex11a_3.plt             t8Pf~v  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         s:'>G;p  
WCd:(8B  
c##应用透镜并传播到远场 PI L)(%
X  
lens/sph 1 100                   `<>#;%  
prop 100                         }],l m  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 *-*V>ntvT$  
plot/watch ex11a_4.plt             &L0Ii)Ns  
plot/liso 1 ns=64                 T7i>aM$+  
D0 k ,8|  
c###生成环围功率表 gm5%X'XL  
encircled/calculate/energy 1       M>=@Z*u/+  
encircled/udata 1                 *[cCY!+Qy  
title ex 11: encircled energy       ;m] nl_vg  
plot/watch ex11a_5.plt # 6v{&,q  
plot/udata 1 min=0. max=1. # hfJ&o7Dt  
end PJ:!O?KVq  
M5RN Z%  
.qe+"$K'n  
A ___| #R  
9Znc|<  
enxb pq#  

M%54FsV