[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： T2^0Q9E?  
* vMNv  
     (11.1) D-<9kBZs  
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。 $<(FZb=  
{Bb:S"7NX  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 ~@wM[}ThP$  
<p74U( V  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 E1uyMh-dy  
zrg#BXj7  
`Z:5E  
参考文献 k[p7)ec  
E8=8OX/{Y  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). #gL$~.1  
&>m# "A\^  
|*+f N8  
C 谐振腔参数 N5%zbfKM  
---------------------------------------- =
UT^5cl(  
等效菲涅尔数      0.5 D< h+r?  
放大倍率          2 (!@ Q\P  
腔长              90cm (79y!&9p  
孔径1半径       0.3cm 1k *gbXb  
孔径2半径      0.6cm Ikn)XZU^  
----------------------------------------- V{j>09u  
Gw5j6  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 9svnB@  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 {{WA=\N8C  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 5g{F-  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 R\B-cU[,  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ` 5.PPI\h2  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 !u0qF!/W  
:q xd])-  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 61W ms@D%  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 X(Wd  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 >+ZG{'!j  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 mrzrQ@sN  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 I-
QaR  
prop 90                              # 向后传播90cm 
.UUY9@  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 o6PDCaT7  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 wm$1LZ8o-`  
prop 90 # 向前传播90cm 1,tM  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 9bL`0L  
write/screen/on  # 写屏 -xc*R%k  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 Aqwjs 3  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # =X0"!y"  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Ez*9*]O*+  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 \UdHN=A&  
if STOP macro/exit  # 条件退出   CO`%eL~  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 2&f]v`|M|  
title resonator mode pass = @pass_number   SOq{`~,4B  
plot/l xrad=.75   }w0>mA0=H  
endif L|7F%oR  
macro/end 0jlwL  
q\P"AlpC!  
###初始化变量 :jol Nl|a  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # | Vtd!9  
field_radius = 1.6  #调整场半径 |]dA`e&y  
dc.oK4G}  
c##建立初始单位和高斯场分布 RGw=!0V  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ~i4h
.ZLj  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 6[dLj9
G%  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 FJ|6R(T_  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 #+vIq?  
]"jJgO^  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 Ye'=F  
gain/eigenvalue/set 1   oJcDs-!  
plot/screen/pause 3 L8&$o2+07r  
TEST = 1   l Ikh4T6i  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 Hl,.6>F?  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 k* ayzg3F>  
TEST = 0   %6\e_y%  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 DriJn`vtzq  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 JF%eC}[d  
noise 1 1                                 #从噪声开始 O>Vb7`z0<  
resonator/run 30                         #宏运行30次 U4J9bp|  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 5AvbKT  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 eY)JuJ?  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 \GL!x 7s1A  
p7UdZOi2  
###绘制汇聚场分布 K0|8h!WF+  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 1}moT#  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 h&$7^P  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           +:hZ,G?>  
obs 1 .3                           U>bmCK2  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 j4ARGkK5B  
plot/watch ex11a_3.plt              k3[%pS  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         y;)j  
(v11;kdJB  
c##应用透镜并传播到远场 `D0>L'  
lens/sph 1 100                   j-egsKR  
prop 100                         xWwQm'I2}  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 (]JZ1s|  
plot/watch ex11a_4.plt             BO#XQ,  
plot/liso 1 ns=64                 .?L&k|wX-  
Uxla,CCp-  
c###生成环围功率表 3ErW3Ac Ou  
encircled/calculate/energy 1       .AIlv^:|U  
encircled/udata 1                 y4%u</  
title ex 11: encircled energy       AY{-Hf&  
plot/watch ex11a_5.plt # q5jLK)  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 6TN!63{Cz  
end i+x$Y)=  
3?x4+b  
v8 Q/DJ~  
k<1BE^[V  
huMNt6P[  
IO,ddVO  
,QDS_u$xi&