[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： HFaj-~b  
ML8<4o  
     (11.1) yGPS`S  
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。 vWf; 'j  
NwG= <U*  
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%。 d BJJZ^(  
U}PiY"S<  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 XAe%m
^  
2VJR$Pao  
mM-8+H?~b  
参考文献 1PP $XJtyD  
~ y;6W0x  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). kT!9`S\  
_oUHJ~&,  
I{*<4a7q  
C 谐振腔参数 ZObhF#Y
9  
---------------------------------------- nC}6B).el  
等效菲涅尔数      0.5 Tny%7xSx1  
放大倍率          2 naw0$kXTA  
腔长              90cm bd
ibaN-h  
孔径1半径       0.3cm D?8rO"  
孔径2半径      0.6cm :E@3Vl#U  
----------------------------------------- y1bbILWej  
],J
EBt  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 |Clut~G  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 yA.4G_|I  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 =<X?sj5  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 Ffv`kn@  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 =IW?WIXk  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 /Ya_>+oo  
P5#r,:zL  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 /s[l-1zW  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 NX/;+{  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 \a6^LD}B  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 7qg{v9|,  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 $d)ca9  
prop 90                              # 向后传播90cm S!G(a"<W  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 NNE<L;u  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 Tp-l^?O-p  
prop 90 # 向前传播90cm 3`ELKq  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy j  S?xk  
write/screen/on  # 写屏 ,>eMG=C;g  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 0DmMG  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # weE/TW\e  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 wm$}Pch  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 !2'jrJG
c  
if STOP macro/exit  # 条件退出   $n+w$CI)  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 5c^Z/ Jl$c  
title resonator mode pass = @pass_number   :I:!BXQT$  
plot/l xrad=.75   hDcEGU_  
endif IuOgxm~Y  
macro/end )6Ny1x+  
bX*Hi#J~A  
###初始化变量 { Q`QX`#  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # =}v}my3y"  
field_radius = 1.6  #调整场半径 %T)oCjM[\  
L
v'D^'I  
c##建立初始单位和高斯场分布 dz*7gL;7G  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 Nv/v$Z{k  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 j^;I3_P  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 N#Zhxu,g!  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 y6IXdW  
FcRW;e8-  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 spGB)k,^  
gain/eigenvalue/set 1   'C:>UlzLy  
plot/screen/pause 3 _=NwQu\_F  
TEST = 1   }*ZHgf]~#  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 1e>s{  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 NDs!a  
TEST = 0   sp5eVAd  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 HVP"A3}KC  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 72X0Tq
4  
noise 1 1                                 #从噪声开始 HE'2"t[a  
resonator/run 30                         #宏运行30次 8 XICF  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Xy@7y[s]  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 9$Xu,y  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 mFSw@CC  
Yb/i{@AJ  
###绘制汇聚场分布 GHsilba  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 t: IN,Kl4  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 l"!Ko G7  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           )@L'wW  
obs 1 .3                           <IC~GqXv  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 A
%^w^
f  
plot/watch ex11a_3.plt             59!Fkd3  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         .h& .K  
t\ 7~S&z  
c##应用透镜并传播到远场 aS pWsT  
lens/sph 1 100                   ~-dV^SO  
prop 100                         6X\ 2GC9  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 E6,4RuCK  
plot/watch ex11a_4.plt             &CIVL#];e  
plot/liso 1 ns=64                 TP"1\O  
>9f%@uSM$3  
c###生成环围功率表 K\$J4~EtG  
encircled/calculate/energy 1       OzQ -7|m'J  
encircled/udata 1                 13+<Q \  
title ex 11: encircled energy       \N4 y<  
plot/watch ex11a_5.plt # _^
'I  
plot/udata 1 min=0. max=1. # ,N e;kI  
end j8n4fv-)f  
gCN$}  
G <uyin>  
Q\WC+,
_%  
r.T<j.\  
Xu>r~^w=S  
x&`~R>5/