[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：
mmL~`i/  
'qJ-eQ7e  
     (11.1) }D+8K  
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。 xW =$j|  
([*t.  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 [u80-x<  
zIFL?8!H9{  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 ~P_kr'o  
~PnpYd<2  
PNgMLQI6  
参考文献 GJs[m~`8#  
fJ2{w[ne  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). %Be[DLtE"  
sV[Z|$&Z  
5-HJ&Q
 
C 谐振腔参数 lM*O+k  
---------------------------------------- rj~ian  
等效菲涅尔数      0.5 "}p?pF<'0  
放大倍率          2 e0HP~&BRs  
腔长              90cm :, [!8QP  
孔径1半径       0.3cm ?w/nZQWi  
孔径2半径      0.6cm z|*6fFE   
----------------------------------------- 3 ?F@jEQk  
"v!HKnDT  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 "NH+qQhs  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 ~q(C j"7  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 [9om"'  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ZHlin#"  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 Z(mn U;9{v  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 .oj"ru  
*u'`XRJU/  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 Xl6ZV,1=n7  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 D{c>i`\G  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 $Wzv$4
;  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Y0O<]2yVx  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 h
X| UE  
prop 90                              # 向后传播90cm oy bzD  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 S\g7wXH  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 <S@mQJS!y  
prop 90 # 向前传播90cm HcVs(]tIW  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy -^Km}9g  
write/screen/on  # 写屏 h$ iyclX  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 _8pkejg  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # TL{pc=eBo  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 1=5'R/k  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 sk6
|_  
if STOP macro/exit  # 条件退出   yn":!4U1  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 zw0 r i6  
title resonator mode pass = @pass_number   nQ!#G(_nO  
plot/l xrad=.75   T.PZ}4  
endif 8tRhV2  
macro/end :'rZZeb'  
F"f}vl  
###初始化变量 ?Wz(f{Hm  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 7K]U|K#  
field_radius = 1.6  #调整场半径 |DPpp/  
gc:p@<  
c##建立初始单位和高斯场分布 ^=Tu>{uD  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 bc=u1=~w  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 .y_bV=  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长
YS
z$` 7i  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 xKLcd+hCZ  
!na0Y  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 X1V}%@3:  
gain/eigenvalue/set 1   }V#9tWW  
plot/screen/pause 3 JS7}K)A2B6  
TEST = 1   5A]
LNA4i  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 V?V)&y] 4  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 -KJ!  
TEST = 0   grfdvN  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 9Bvn>+_K  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 \ [^) WQ  
noise 1 1                                 #从噪声开始 bb0McEQy  
resonator/run 30                         #宏运行30次 (T#(A4:6S  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 0e
:QuV2X  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ]7R&m)1
6  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 tqwk?[y}+l  
K-Dk2(x  
###绘制汇聚场分布 CbH T #  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 %=mwOoMk0L  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ic{.#R.BY  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ]^6y NtLK  
obs 1 .3                           si!9Gz;  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 07LL)v~  
plot/watch ex11a_3.plt             'oHOFH9:{b  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         bR8 HGH28  
Vh.;p.!e  
c##应用透镜并传播到远场 Rr;LV<q+  
lens/sph 1 100                   qfP"UAc{/  
prop 100                         d,J<SG&L&  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 B[/['sD  
plot/watch ex11a_4.plt             ,ORG"]_F  
plot/liso 1 ns=64                 bHQKRV  
HSr"M.k5  
c###生成环围功率表 l;{N/cS  
encircled/calculate/energy 1       p`<e~[]a  
encircled/udata 1                 sg6w7fp>  
title ex 11: encircled energy       <E7Vbb9*  
plot/watch ex11a_5.plt # =y-!k)t  
plot/udata 1 min=0. max=1. # lgjo
F_D  
end k.
=S+#"}  
:af;yu  
U3|&Jee  
.iP G/e  
),y!<\oQ  
u5{5ts+:  
rPo\Dz