[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： o|`[X'  
yUnNf 2i  
     (11.1) i&mcM_g32  
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<sub>c</sub>=2，N<sub>eq</sub>=0.75。 $ /`X7a{  
!aQb Kp  
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%。 Z<D8{&AjS  
h'lqj0  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 #mKF)W  
7<GC{/^T  
*!oV?N[eA'  
参考文献 W_.WMbT  
UOIB}ut V  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ;P *`v  
(yrN-M4~t  
Ls<^z@I  
C 谐振腔参数 {ooztC  
---------------------------------------- B@w/wH  
等效菲涅尔数      0.5 6}l[%8  
放大倍率          2 !,lk>j.V  
腔长              90cm HTz5LAe~b7  
孔径1半径       0.3cm `6y
=ky.,  
孔径2半径      0.6cm dJv2tVm&'  
----------------------------------------- ~Uw;
6VXV1  
5(5:5q.A/D  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 3c%_RI.  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 36e  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 Gr-~&pm  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 )
Fgu'  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 <*Nd%C
a  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 w**~k]In  
| |"W=E  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 +Tt.5>N  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 HmiG%1+{A  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 tm&,u*6$W?  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 .8wf {y  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 qCkC2Fy(  
prop 90                              # 向后传播90cm }7*|s+F(f  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 /q,vQ[R/  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 @r&*Qsf|  
prop 90 # 向前传播90cm &%]v0QK  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy [*C%u_h  
write/screen/on  # 写屏 5Q;Q  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 c=,HLHpFO(  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # *8r^!(Kj  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 x(n|zp ("  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 %nRgHN>  
if STOP macro/exit  # 条件退出   cO$xT;kK  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 dbJ3E)rF  
title resonator mode pass = @pass_number   A+|bJ>q  
plot/l xrad=.75   QLH!>9Ch  
endif e"y-A&|  
macro/end ,wf:Fr  
/WGD7\G'8  
###初始化变量 }.a{;{y  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # L{&>,ww  
field_radius = 1.6  #调整场半径 S B~opN  
C$p012D1  
c##建立初始单位和高斯场分布 :i4AkBNK  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 5vFM0  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 inY_cn?  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 *I!R0;HT  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 #+QJ5VI:  
iX o(  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 Iprt ZqiL  
gain/eigenvalue/set 1   hraR:l D  
plot/screen/pause 3 #.rkvoB0N  
TEST = 1   wz1nV}  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 0BNH~,0u  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 x <a}*8"  
TEST = 0   Tdade+  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 w$IUm_~waa  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 =;+gge!?bB  
noise 1 1                                 #从噪声开始 XD?Lu _.  
resonator/run 30                         #宏运行30次  V~VUl)  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 _CPj]m{  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 gg.]\#3g  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 @<3E`j'p  
L pq)TE#  
###绘制汇聚场分布 dG7d}0Ou'  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ,ss"
s3  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 5kGQf  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           %%|pJ%}Q>  
obs 1 .3                           =@ acg0  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 +.&P$`;TZj  
plot/watch ex11a_3.plt             rrR"2WuGO  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         >;XtJJS  
3$xpZm60  
c##应用透镜并传播到远场 |fywqQFq  
lens/sph 1 100                   0r_~LN^|[  
prop 100                         i6P}MtC1  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 c&1_lI,tH  
plot/watch ex11a_4.plt             BdMd\1eMw  
plot/liso 1 ns=64                 ysZ(*K n(?  
$K+|bb  
c###生成环围功率表 W**[:n+  
encircled/calculate/energy 1       i3mw.`7  
encircled/udata 1                 c]Gs{V]\  
title ex 11: encircled energy       T*mR9 8i  
plot/watch ex11a_5.plt # |$6Ten[B#  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Xq )7Im}?  
end _h4]gZ  
[<5/s$,i  
k-a1^K3  
G6
2;p#  
Op8Gj `  
p2Gd6v.t  
O'B3sy