[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： o4f9EJY  
:RO:k|g  
     (11.1) !X <n:J  
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。 ~+nSI-L  
&2]D+aL|h  
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%。 e CUcE(  
[=1?CD  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 q<uLBaL_]r  
7CMgvH)O  
oNsx Fi:  
参考文献 t8N9/DZ}Q  
p2vUt  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). (a
!,)  
mT~>4xi0  
#=#$b_6*  
C 谐振腔参数 E d/O\v@  
---------------------------------------- ;1k0o.3  
等效菲涅尔数      0.5 3}1+"? s  
放大倍率          2 B[|/wHMsT}  
腔长              90cm ZDmk<}A-U  
孔径1半径       0.3cm <d`UifqD  
孔径2半径      0.6cm F_Cz  
----------------------------------------- v~cW:I  
L [M8[~Hy  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 q.F1
Jj  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 qAik$.  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 D?F5o^e"h<  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 {o<p{q  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 -XG$ 0  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 z))[Lg  
OBSJbDqT  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 bK1`a{  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 @}!$NI8  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 qM !q,
Q  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 \^LR5S&  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 Ud*[2Oi|R  
prop 90                              # 向后传播90cm OSIp  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ?R:Hj=.  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 N|vJrye  
prop 90 # 向前传播90cm S$On$]~\"  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy IfCqezd  
write/screen/on  # 写屏 o9\m?~g!E  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 J vsB^F.4  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # v[3sg2.  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 +[[gU;U"v  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 5c7a\J9>  
if STOP macro/exit  # 条件退出   n7uD(cL  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 p'}%pAY  
title resonator mode pass = @pass_number   e"/X*xA  
plot/l xrad=.75   :C6rN}_k  
endif #8OqX*/  
macro/end ,sl.:C4  
)d`$2D&iY  
###初始化变量 7Z3qaXPH  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # k8V0-.UL}  
field_radius = 1.6  #调整场半径 gNQJ:!  
h8Si,W3o  
c##建立初始单位和高斯场分布 '=* 5C{  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 5xUPqW%3  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 9<mj@bI$  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 .&.CbE8K[  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 _Z2)e*(  
,[#f}|s_  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 7HFO-r118  
gain/eigenvalue/set 1   Mv=;+?z!  
plot/screen/pause 3 jQ}|]pj+  
TEST = 1   c'R|Wyf  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 xII!2.  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 tH(#nx8  
TEST = 0   '~J6mojE  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 Su#1yw>  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 rzLlM  
noise 1 1                                 #从噪声开始 \_bX2Lg  
resonator/run 30                         #宏运行30次 U$bM:d  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 :tG5~sK  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 4*X$Jle|  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 S~Q";C[&  
"O "@HVF@  
###绘制汇聚场分布 _P1-d`b0 a  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 |D:0BATRP  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 w2[
R&hJ  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           #u@!O%MJ  
obs 1 .3                           iX p8u**  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 {*9i}w|2  
plot/watch ex11a_3.plt             v^G5 N)F  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         b\Ub<pE  
yl%F<5  
c##应用透镜并传播到远场 XZGyhX7  
lens/sph 1 100                   N0C5FSH  
prop 100                         HfPeR8I%i  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 17d$gZ1O:  
plot/watch ex11a_4.plt             I|H mbTXa  
plot/liso 1 ns=64                 >w2u  
w"|c;E1;_  
c###生成环围功率表 dM$S|,H  
encircled/calculate/energy 1       ZT#G
:a  
encircled/udata 1                 Y~!@  
title ex 11: encircled energy       ~Y[1Me  
plot/watch ex11a_5.plt # 3RUB2c4  
plot/udata 1 min=0. max=1. # PV2904  
end ntejFy9_  
m<4Lo0?nS  
l ,.;dw  
."O(Ig[  
f9$q.a*  
H@:@zD!G[  
] W_T(C*