[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： )EG-
xo@X  
"?YpF2pD  
     (11.1) *}LQZFrnX  
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。 C|rl",&  
qt%/0  
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=2j}IPe  
& aF'IJC  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 1'5!")r  
Z8pZm`g)T  
'eoI~*}3WQ  
参考文献 h#8{fr)6  
tI2p-d9B  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970).
sk. rJ  
VE/~tT;  
Bc#6mO-  
C 谐振腔参数 T f^O(  
---------------------------------------- 
C%'eF`  
等效菲涅尔数      0.5 F#{PJ#  
放大倍率          2 _j<,qi  
腔长              90cm td+[Na0d  
孔径1半径       0.3cm hpticW|  
孔径2半径      0.6cm 2K'}Vm+  
----------------------------------------- T0}P 'q  
=`%%
*  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ,@2d4eg4  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数
PvdR)ZEm  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏
%P]-wBJw  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 5TdI  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 i)e)FhEY6  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 fGLOXbsA  
;Y16I#?;Kh  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 nzu 3BVv  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 lc0ZfC  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 k?=V?JWY
 
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 P^*gk P  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 YCQ+9  
prop 90                              # 向后传播90cm ]9pcDZB  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 @i:_JOl  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 i@d@~M7/  
prop 90 # 向前传播90cm |zL.PS  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy FdJC@Y-#uA  
write/screen/on  # 写屏 ?)5M3lV3k  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 |m7`:~ow  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # RwwX;I"o%  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Qod2m$>wp}  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 QfM*K.7Sl  
if STOP macro/exit  # 条件退出   (.
3L'+F  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 N:/$N@"Ge  
title resonator mode pass = @pass_number   9/|i.2&  
plot/l xrad=.75   [G|2m_  
endif h Tn^:%(  
macro/end }fs;yPl,  
Dy^4^ J5+  
###初始化变量 3/@'tLtN  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # z95V 7E  
field_radius = 1.6  #调整场半径 M>k7 '@G  
aa1XY&G"!  
c##建立初始单位和高斯场分布 wGQ{  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 +=@Z5eu  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 \9k{"4jX\  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 et]*5Y6  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 YKvFZH)  
_?_Svx2  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 7\U1K
^q  
gain/eigenvalue/set 1   (A&@ <  
plot/screen/pause 3 ~K],hi^<P  
TEST = 1   TJ5{Ee GV  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 z?"5="D  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 pN]Hp"v  
TEST = 0   MgMLfgt"V  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 j)IK  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 7RD` *s  
noise 1 1                                 #从噪声开始 nZ7v9o9  
resonator/run 30                         #宏运行30次 A1ebXXD)  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 $'FPst8Q<  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 =3SL& :8  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 0XYO2k  
rrwsj`  
###绘制汇聚场分布 c8"I]Qc7  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 j*:pW;)^  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 kdYl>M  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           UXk8nH  
obs 1 .3                           ^]R0d3
?>\  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 :M[E-j;  
plot/watch ex11a_3.plt             rw\4KI@ L  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         r&3fSx9  
<7] z'  
c##应用透镜并传播到远场 #=.h:_9  
lens/sph 1 100                   'qd")  
prop 100                         l*m|b""].u  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 c\b>4 &n  
plot/watch ex11a_4.plt             3MzY]J y(  
plot/liso 1 ns=64                 $^0YK|F  
:A{-^qd(  
c###生成环围功率表 ? sewU9*  
encircled/calculate/energy 1       "DN`@  
encircled/udata 1                 \4p<;$'  
title ex 11: encircled energy       )eV40l$ M  
plot/watch ex11a_5.plt # Ul'G g  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 7z,M`14  
end ?GC0dN  
BmJ?VJ}Y  
`c
v:p|s  
/&dt!.WY^  
L
e'\x`B  
1<p"z,c  
'} kq@