[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： .{ZJywE<  
x!vyjp  
     (11.1) VbMud]40F  
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。 :475FPy]  
sa _J6~  
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%。 U;*t5l  
=tY%`e  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 ]~VuY:abH  
rNKeY48\  
hoM%|,0  
参考文献 /OB)\{-  
Iz83T9I&  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 8DMqjt3B  
?.uhp  
G<k.d"<  
C 谐振腔参数 
gmn
b
 
---------------------------------------- r}sO},i  
等效菲涅尔数      0.5 c
HR*.  
放大倍率          2 V6_5v+n  
腔长              90cm `HnZ{PKf  
孔径1半径       0.3cm WNb2"W  
孔径2半径      0.6cm n/ :#:  
----------------------------------------- {Rb;1 eYj  
FGie*t  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 e==/+  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 EkRx/  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 Q4*{+$A  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ki}Li*)7  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 Y:#B0FD,gC  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 !fd>wvJ,:  
&cTOr
G  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 lZe-A/E  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 z
Hg=K /  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 "w0~f6o  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 $)c[FR~a  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 f*88k='\W  
prop 90                              # 向后传播90cm z_'!?
K{  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 [{R>'~  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 _TmKn!Jw  
prop 90 # 向前传播90cm \,n X
/f  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy RRYcg{g  
write/screen/on  # 写屏 zBwqIJfM  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 &OE-+z  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # m\CU,9;;(  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ,quUGS  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 ^c9_F9N  
if STOP macro/exit  # 条件退出   %Ie,J5g5  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 R >SZE"  
title resonator mode pass = @pass_number   s]`6uyW"  
plot/l xrad=.75   q4Bw5
~n  
endif {q+gm1iC  
macro/end 4+nZ4a>LH?  
1:- M<=J?f  
###初始化变量 N?#L{Yt  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 92R,o'#  
field_radius = 1.6  #调整场半径 l+@k:IK  
mA%}ijR6y  
c##建立初始单位和高斯场分布
uOKD#  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 xhCQRw  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 iRcac[uV  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 J}4RJ9  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 f\=,_AQ  
\L$]2"/v-  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 [+CFQf>  
gain/eigenvalue/set 1   3D5adI<aq"  
plot/screen/pause 3 N%q{CYF6  
TEST = 1   :SO4@JT{W  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 =B'Yx  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 Q%!xw(  
TEST = 0   s!yD%zO  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0  5T9[a  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 9-&@Y  
noise 1 1                                 #从噪声开始 LkK[,Qj  
resonator/run 30                         #宏运行30次 <
;>k[P'  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 p`Tl)[*  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 nygeR|:\  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 xO%yjG=  
<nV3`L&]  
###绘制汇聚场分布 nehk8+eV_  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 X|g5tnsj`  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 TV_a(#S  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           wt'"<UN  
obs 1 .3                           t1oTZ  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 -`Zk`s|
!  
plot/watch ex11a_3.plt             : 4lR`%  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         A,4} $-7  
'u%_Ab_H  
c##应用透镜并传播到远场 W$l4@A  
lens/sph 1 100                   'cIFbjJ
 
prop 100                         6 !fq658  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 @Xh8kvc81  
plot/watch ex11a_4.plt             Dk")/ ib  
plot/liso 1 ns=64                 Oq3t-omXS  
V1G5Kph  
c###生成环围功率表 6"rS?>W/mO  
encircled/calculate/energy 1       nHfAx/9!  
encircled/udata 1                  s-&
i!d  
title ex 11: encircled energy       \Km+>G  
plot/watch ex11a_5.plt # /z)8k4  
plot/udata 1 min=0. max=1. # MC B2  
end kZ:~m1dd  
6OQ\f,h@  
*>o@EUArN  
Kl(u~/=6  
K #JO#  
3rX8H`R  
Av/y