[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： jX
cNAl  
}:#dV B+  
     (11.1) {\We72!  
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。 \graMu}-  
CIQwl 6H9  
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%。 dB)9K)  
sc 
xLB;  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 ^5

)_wUf  
76MsrOv55  
B7 c[4  
参考文献 )Qr6/c8}  
1P5LH5  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). e[4V%h  
VD;j[~/Z  
~gt3Om
h  
C 谐振腔参数 R+Lk~X^*l'  
---------------------------------------- 0zV 4`y  
等效菲涅尔数      0.5 S:Xs'0K_  
放大倍率          2 84Zgo=P}  
腔长              90cm M:|/ijpN  
孔径1半径       0.3cm 3]S`|#J  
孔径2半径      0.6cm BTs0o&}e  
----------------------------------------- b;{h?xc6  
okDJ(AIV+  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 JN^bo(kb  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 E\!n4
9  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 vf_OQ4'G,  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 pzSqbgfrQ  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 {G.jB/  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 u:5IjOb2^  
sY^lQN  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 >)sqh ~P  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 UT;4U;a,m  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 V/&o]b  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 5G oK"F0i  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 EE9v
k*[@C  
prop 90                              # 向后传播90cm 9fCO7AE0#  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ^BNp`x;;`  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 [a+4gy  
prop 90 # 向前传播90cm V0T<eH<  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy <i7agEdZD  
write/screen/on  # 写屏 \CwtX(6.  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 N
xB+?  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # x/_dW  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 25&nwz  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 2YluJ:LN  
if STOP macro/exit  # 条件退出   v,*Q]r0m  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 qAORWc  
title resonator mode pass = @pass_number   L6kZ2-6  
plot/l xrad=.75   ;%!tf{Si  
endif %t{Sb4XZ4k  
macro/end wzbz}P>  
Kt6C43]7  
###初始化变量 jQs*(=ls  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # A`Q >h{  
field_radius = 1.6  #调整场半径 v*XkWH5  
NkoofhZ  
c##建立初始单位和高斯场分布 QA!#s\  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 6~3jn+K$1  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 {70Ou}*  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 b_ZNI0Hp@  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 a>?p.!BM  
>F~ITk5`Oo  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 ;9vIa7L&  
gain/eigenvalue/set 1   Vp\80D&
  
plot/screen/pause 3 3Cd<p[%3#,  
TEST = 1   q>P[nz%  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ^+URv  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 C|9[Al  
TEST = 0   KZZOi:  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 pqOA/^ar  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 Jxf}b}^T  
noise 1 1                                 #从噪声开始 PRZ8X{h  
resonator/run 30                         #宏运行30次 5'62ulwMP=  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 zF=#6  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 3]!h{_:u  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 ` %l&zwj>  
),MU+*`  
###绘制汇聚场分布 {dZ!I  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 \+G.]|"Y  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 JR!Q,7S2!N  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           R/Tj^lM  
obs 1 .3                           T0s35z9  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 "wC0eDf  
plot/watch ex11a_3.plt             An/>05|  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         Imke/ =h  
Z4\tY^NI  
c##应用透镜并传播到远场 n}VbdxlN  
lens/sph 1 100                   +<GrRYbC  
prop 100                         FoQ?U=er  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 )CFk`57U  
plot/watch ex11a_4.plt             j/~VP2R`  
plot/liso 1 ns=64                 "k/;`eAP  
GA(OK-WUd  
c###生成环围功率表 ,n^TN{#  
encircled/calculate/energy 1       eSJAPU(D  
encircled/udata 1                 #dHr&1(  
title ex 11: encircled energy       =kwb` Z/a  
plot/watch ex11a_5.plt # >c}:   
plot/udata 1 min=0. max=1. # 0BT;"B1  
end FK-}i|di  
QjehDwt|  
\)uy"+ Z`  
CM`x>J  
u):X>??  
7qW.h>%WE  
qK<aZ%V