[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： [l5"'{x  
y$V{yh[:  
     (11.1) J0p,P.G  
其中，a是孔径半径，L为腔长，λ为波长，M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm，a=0.3cm，M=2，λ=10μ。带入后计算得：N_c=2，N_eq=0.75。 |:r
/K  
KwQO,($,]  
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%。 ?3z+|;t6C  
D&9j$#9Rh  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 W\<#`0tUt  
t1Khf  
]:E]5&VwV}  
参考文献 16Gv? I h  
= xX^  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Ft.BfgJ$  
Dfhs@ z  
$=m17GD  
C 谐振腔参数 5!ReW39c;  
---------------------------------------- 47K5[R  
等效菲涅尔数      0.5 dju&Ku  
放大倍率          2 }Rux<=cd|  
腔长              90cm wD,F=O  
孔径1半径       0.3cm j'J*QK&Q  
孔径2半径      0.6cm MM8)yCI  
----------------------------------------- My`%gP~%g  
YKc{P"'/|  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 eu:_V+  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 N~ozyIP,  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 +tN-X'u##  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 `A^} X  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 YYvs~?bAy  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 z"O-d<U5  
G\NCEE'A  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 ]Ojt3)fB  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 x+TNF>%'D  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 hW+Dko(s  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 j5)qF1W,  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180
r#}Sy\  
prop 90                              # 向后传播90cm HYH!;  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 5
UM[Iz  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 N+V-V-PVk  
prop 90 # 向前传播90cm DJW1kR  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy E0pQRGPA  
write/screen/on  # 写屏 |5/[0V-vy  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 d#tUG~jc  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # UK<"|2^sT  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 KE3v3g<  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 O&s6blD11  
if STOP macro/exit  # 条件退出   an2Tc*=~l(  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 Mvh_>-i  
title resonator mode pass = @pass_number   4>E2G:  
plot/l xrad=.75   By_Ui6:D  
endif [Bh]\I'  
macro/end Z7/dRc   
YBO53S]=  
###初始化变量 !jW32$YTR  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # s?E:
]  
field_radius = 1.6  #调整场半径 mC7Y *  
`+o.w#cl  
c##建立初始单位和高斯场分布 W Q&<QVK  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 l!=WqIZ  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 xVyUUzXs  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 %E\%nTV  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 yBj)#m5!  
B# fzMaC  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 D=>^m=?0  
gain/eigenvalue/set 1   bH{aI:9Fb
 
plot/screen/pause 3 ;^*!<F%t9R  
TEST = 1   h<.[U $,  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 gNd J=r4  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 8TPm[r]  
TEST = 0   ^-!HbbVv  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ^!qmlx*  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 ]t3"0  
noise 1 1                                 #从噪声开始 NLl~/smMS  
resonator/run 30                         #宏运行30次 G~L?q~b  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 WL
Lv a<{  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ks;wc"k"  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 ? ^CGJ1  
C(|5,P#5  
###绘制汇聚场分布 }6
>J  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 m4wTg 8LJ  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 Ol9fwd  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           `yZZP  
obs 1 .3                           `W n5 .V  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 1}E@lOc  
plot/watch ex11a_3.plt             ,`zRlkX  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         Dj+Osh  
e}[we:  
c##应用透镜并传播到远场 I uj=d~|>  
lens/sph 1 100                   Zbh]OCN  
prop 100                         Xh"iP%  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 })lT fy  
plot/watch ex11a_4.plt             wWU_?Dr_~  
plot/liso 1 ns=64                 gj,J3x4TK/  
&;U7/?Q  
c###生成环围功率表 A'1AU:d  
encircled/calculate/energy 1       ^u!Tyb8Dk  
encircled/udata 1                 %i>e  
title ex 11: encircled energy       As
LjU#jn  
plot/watch ex11a_5.plt # FT>~ES]cQd  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 7$W;4!BN*  
end d$rUxqB.  
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