[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： |Kq<}R  
DP.Y<V)B  
     (11.1) ;w<r/dK  
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。 Y_FQB K U  
v[\Z^pccgj  
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%。 C({r1l4[D  
-7IRlP&  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 ^Z+p_;J$p  
(-Qr.t_B`  
FM
"[:&>  
参考文献 717OzrF}A?  
NpH:5hi  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 4jw q
$G  
=bOMtQ]  
*pYawT  
C 谐振腔参数 d-jZ5nl(  
---------------------------------------- AbL(F#{  
等效菲涅尔数      0.5 e
8 c.&j3m  
放大倍率          2 2Mu3]2>  
腔长              90cm Rxq4Diq5k  
孔径1半径       0.3cm re fAgS!=q  
孔径2半径      0.6cm @GWlo\rM6^  
----------------------------------------- #!C|~=  
s_P[lbHt
.  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 u/apnAW@M  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 ul{D)zm\D  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 J
ow{7@FG  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 d~KTUgH'<  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 F8&L'@m9>  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 K_fJ{Vc>O  
XPLm`Q|1#t  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 : cPV08i  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 E%?> %h  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 BKK@_B"  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 m A
('MS2  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 &MBm1T|Y  
prop 90                              # 向后传播90cm NNBT.k3)  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ddY-F }z~  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 g,B@*2Uj  
prop 90 # 向前传播90cm *G[` T%g  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy xLP8*lvy  
write/screen/on  # 写屏 >#y1(\e  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 +I@2,T(eG  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # tm.&k6%  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 v}=pxWhm  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 Ym#io]  
if STOP macro/exit  # 条件退出   ~FVbL-2  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 P]7s1kgaS  
title resonator mode pass = @pass_number   m4^VlE,`Dh  
plot/l xrad=.75   CoV@{Pi  
endif s>=$E~qq  
macro/end Pk5 %lu  
rS0#]Gg  
###初始化变量 ?4t~z 1.f  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # GL^ j |1  
field_radius = 1.6  #调整场半径 @ev^e!B  
}OSfC~5P  
c##建立初始单位和高斯场分布 yMOYTN@]  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 KP!7hJhw  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 g`,(O  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长

\}Kad\)  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 w$`u_P|@E:  
#2+hu^Q-  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 5a/3nsup5  
gain/eigenvalue/set 1   ;1k_J~Qei  
plot/screen/pause 3 OA7=kH@3c  
TEST = 1   wKJK!P  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ]0pI6"  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 qz 29f  
TEST = 0   akQb%Wq  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 \\/ !I   
clear 1 0                                  #光束初始化为0 hP/uS%X   
noise 1 1                                 #从噪声开始 R=W$3Ue~,  
resonator/run 30                         #宏运行30次 E8o9ufj3  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 s%
?<:
9  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 3ep L'My$  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 we?t/YB=  
M+4S>Sjw  
###绘制汇聚场分布 >Lz2zlZI  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 HPK}Z|Vl  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 lb]k"L%KU7  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           xH-} <7  
obs 1 .3                           "?YpF2pD  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 "H{#ib_c_  
plot/watch ex11a_3.plt             ;8gODj:dO
 
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         w$Mb+b$  
[{J1b  
c##应用透镜并传播到远场 }80n5X<9  
lens/sph 1 100                   !p)cP"fa  
prop 100                         * =O@D2g0  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 u[!Ex=9W  
plot/watch ex11a_4.plt             Q?%v b  
plot/liso 1 ns=64                 hy:K) _   
73M;-qnU  
c###生成环围功率表 ^N~Jm&I  
encircled/calculate/energy 1       1xwq:vFC.  
encircled/udata 1                 S*rcXG6Q^  
title ex 11: encircled energy       #p=Wt&2  
plot/watch ex11a_5.plt # c:}K(yAdd  
plot/udata 1 min=0. max=1. # -ANq!$E  
end /zV0kW>N  
D7$xY\0r  
8\Eq(o}7  
L^nS%lm  
$w<~W1\:  
14\!FCe)!  
@yjui