[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： UOAL7  
Y] "_}  
     (11.1) `(@}O?w!1  
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。 ui$JQ_P  
g<&n V>wF  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 [h^>Iq (Z  
}E%#g#  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 ;Q&|-`NK  
}g\1JSJ%H  
mqFo`Ee  
参考文献 p2Fff4nQ   
V<%eWT)x7C  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). &>]c"?C*  
E,nxv+AQ  
s v}o%  
C 谐振腔参数 S[zX@3eZV  
----------------------------------------  l,n V*Z  
等效菲涅尔数      0.5 vL,:Yn@b  
放大倍率          2 '!wI8f  
腔长              90cm }KZt7)  
孔径1半径       0.3cm
<@puWm[p  
孔径2半径      0.6cm CC<(V{Png  
----------------------------------------- lPywrTG0  
qQ%RnD9  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 D;bHX  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 c6@7>PM  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 sOY+X  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ?"o7x[  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 8wXnc%  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 bz1+AJG  
:~Z-K\  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 oY K(=j  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 BM,]W
jfdj  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ~.*G%TW &V  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 q|}%6ztv-  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ?E*;fDEC  
prop 90                              # 向后传播90cm z3bRV{{YqN  
mirror rad=360.                        # 凹面镜
 4.7 PL  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 R'udC}  
prop 90 # 向前传播90cm .EF(<JC?  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy <U]!1  
write/screen/on  # 写屏 %tOGs80_{  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 {#_CzI.0f  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # Oe/&Ryj=mm  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 JdK'~-L  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 `+\6;nM  
if STOP macro/exit  # 条件退出   )43\qIu\  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 2:6W_[7l!  
title resonator mode pass = @pass_number   ILU7Yhk  
plot/l xrad=.75   n`Y"b&  
endif %2;Nj; J$  
macro/end XYh)59oM%  
nZbINhls  
###初始化变量 X"k:+  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # =<;C5kSD  
field_radius = 1.6  #调整场半径 I,lX;~xb  
Sk6B>O<:  
c##建立初始单位和高斯场分布 \}n\cUy-  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 %4QpDt  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 q?
* z<)#  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 v:1DNR4  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 z|$M,?r'  
)yt_i'D}  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 @"G+kLv0  
gain/eigenvalue/set 1   Uk'bOp  
plot/screen/pause 3 L[cP2X]NQ  
TEST = 1   @dyh:2!  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 _qO'(DKylC  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 t+ vz=`  
TEST = 0   xjy(f~'  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 EvKzpxCh  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 {ew; /;  
noise 1 1                                 #从噪声开始 *6bO2LO"  
resonator/run 30                         #宏运行30次 `oU|U!|  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Fy$f`w_H@  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ^)UX#D3b  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 ='t}d>l  
^~;"$=Wf  
###绘制汇聚场分布 WS ^,@>A  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 4:9N]1JCb  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 f#kT?!sP  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           v&qL r+_7  
obs 1 .3                           WDi2m"  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 L++qMRk9  
plot/watch ex11a_3.plt             1Ror1%Q"?  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         SLW|)Q
24  
P~M[i9 V  
c##应用透镜并传播到远场 K3iQ/j~aq  
lens/sph 1 100                   tZG l^mA"g  
prop 100                         X'88W-  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 n?778Wo}  
plot/watch ex11a_4.plt             9:*[Q"v  
plot/liso 1 ns=64                 KM+[1Ze$  
B!
P/?  
c###生成环围功率表 & 'CUc/,  
encircled/calculate/energy 1       THlQifA!  
encircled/udata 1                 R@-x!*z  
title ex 11: encircled energy       &1Cs'  
plot/watch ex11a_5.plt # }<YU4EW  
plot/udata 1 min=0. max=1. # D4\[D8
pD  
end %fnG v\uI  
Cs(sar:7  
ps;dbY*s6  
zn>+
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3FtL<7B'.  
hbg$u$1`,  
2n$Wey[