[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： %9o+zg? RJ  
iCTQ]H3  
     (11.1) :[sOKV i  
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。 =-~;OH/  
aI(>]sWJ  
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%。 e7xj_QH  
ni6r{eS
Q  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 rGlRAn#?,  
t)N;'v &  
k=/eM$":  
参考文献 4DLq}v  
K=6UK%y A  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). VXm[-  
!gH9ay  
dB;3.<S=  
C 谐振腔参数 uLN[*D  
---------------------------------------- hVP IHQt  
等效菲涅尔数      0.5 #tjmWGo,  
放大倍率          2 u1cu]Sj0  
腔长              90cm E=u/tpj  
孔径1半径       0.3cm TfRGA(+#  
孔径2半径      0.6cm Yv)aAWEa  
----------------------------------------- H"CUZ  
*8)2iv4[  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 4/*H.Fl  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 E'c
%d[:H,  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 {8@\Ij  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 G> \Tbx  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 )%Ru#}1X6  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 x*}bo))hb  
?a.+j8pbGg  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 |}[nH>  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 EO)%UrWnC  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 "Xn%at4  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 %f&< wC  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 (~s|=Hxq|-  
prop 90                              # 向后传播90cm $h28(K%  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 5j^NV&/_  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 2~c~{ jl\  
prop 90 # 向前传播90cm O~@fXMthh  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy  k0H#:c}  
write/screen/on  # 写屏 c ~Fdx  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 -<N&0F4|*  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # o a<q/  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 8#LJ*o  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 j@1)K3Hga  
if STOP macro/exit  # 条件退出   } /:\U p  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 KhaYr)&~  
title resonator mode pass = @pass_number   .q;ED`G  
plot/l xrad=.75   ^O6*e]C$  
endif AQ{zx1^2>K  
macro/end xxa} YIe8  
qv+R:YYOq  
###初始化变量 .mxTfP=9  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # F#V q#|_)>  
field_radius = 1.6  #调整场半径 Cg!^S(U4  
Bw<
rp-  
c##建立初始单位和高斯场分布 Qv#]81i(1  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 >SCGK_Cr2  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 &ak6zM  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 S>_27r{  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 Jb(Y,LO^  
B|o%_:]+E  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 UG[e//m  
gain/eigenvalue/set 1   or?%-)  
plot/screen/pause 3 BWUq%o,@g  
TEST = 1   JlZ0n;  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 <{ru|-9  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 F^kwdS  
TEST = 0   8
i0  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 (f1M'w/OD  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 U/w.M_S  
noise 1 1                                 #从噪声开始 \
2X$C#8E  
resonator/run 30                         #宏运行30次 H\G{
3.T.9  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 83iCL;GS=  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 *l>0t]5YH  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 Z(Q2Ue;}&  
JW+*d`8Z[  
###绘制汇聚场分布 _ PWj(});  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 faJM^u  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 {aj/HFLNY  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           z&+ zl6  
obs 1 .3                           .y4&rF$n  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 s#-eN)1R  
plot/watch ex11a_3.plt             8X7{vN_3K  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         Hi,t@!
!  
d'HOpJE  
c##应用透镜并传播到远场 (Mt5P  
lens/sph 1 100                   ps1@d[
n  
prop 100                         ,4@|1z{bfm  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 N:BL=}V  
plot/watch ex11a_4.plt             ,=%nw]:  
plot/liso 1 ns=64                 6Wf^0ok  
e%6{ME 3  
c###生成环围功率表 :nGM
tF  
encircled/calculate/energy 1       :je
m~6i  
encircled/udata 1                 RA1yr+)  
title ex 11: encircled energy       >-cfZ9{!  
plot/watch ex11a_5.plt # 4tc:.  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 1~5trsB+5  
end >SI<rR[~%  
B5=($?5^6%  
<+]f`c*Z  
!,&yyx.  
FLr;`3  
hU {-a`  
>)4YP*qIPb