[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： dNgjM Q  
xEvm>BZi  
     (11.1) yaKw/vV  
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。 iZDZ/hohv  
3eP7vy  
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%。 sn?YD'>k  
2@#`x"0  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 088"7 s  
##clReS  
Gmp`3  
参考文献 6b9&V`  
/f) #CR0$  
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#4/~+  
Jsp>v'Qvq  
(YH/#n1"{  
C 谐振腔参数 <P4*7:jX  
---------------------------------------- /y
S/*ET8  
等效菲涅尔数      0.5 a#4 'X*  
放大倍率          2 3Y+ bIz!  
腔长              90cm uw`fC%-xh  
孔径1半径       0.3cm '`fz|.|cbB  
孔径2半径      0.6cm zaoC  
----------------------------------------- ?sm@lDZ\  
e3b|z.^8  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 W^AY:#eX~Q  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 s;4r)9Uvx  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 |8YP8o  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 BbdJR]N/!h  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数  V_-{TGKX  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 a
j)?P  
njN]0l{p  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 #cD20t
 
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 fK{[=xMr@  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 Y94/tjt  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 !@vM@Z"  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 nfbqJ  
prop 90                              # 向后传播90cm @"E{gM@B  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 O9t
gS@*Tv  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 u t4+c0  
prop 90 # 向前传播90cm ]~A<Q{  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy X ?lF,p  
write/screen/on  # 写屏 d$(>=gzBQ  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 XTOZ]H*^  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # oK3aW6  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 \<R.F  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 gYy9N=f+  
if STOP macro/exit  # 条件退出   J
$Qm:DC5  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 /K@{(=n  
title resonator mode pass = @pass_number   oz- k_9%
 
plot/l xrad=.75   (ATCP#lF  
endif :xP$iEA`G  
macro/end j |tu|Q  
r!7e:p JLO  
###初始化变量 _noQk
3N  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # p!~{<s]  
field_radius = 1.6  #调整场半径 T|&2!Sh  
+#d}3^_]  
c##建立初始单位和高斯场分布 (s\":5 C  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 @~l?hf  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 _7M!b9oA  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 ,LHQ@/}A C  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 2m?!!Weq  
b88Zk*  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 a}w%k  
gain/eigenvalue/set 1   #1C~i}J1  
plot/screen/pause 3 i;Y@>-[e<  
TEST = 1   [8K+zT5  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 <XH

S@|  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 X}5a
E4K/  
TEST = 0   (cj3[qq  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 aumXidbS  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 7Z;w<b~  
noise 1 1                                 #从噪声开始 XFg.Z+ #  
resonator/run 30                         #宏运行30次 dWI.t1`i  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 r_kw "9  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 &z\]A,=Tc  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 zTa>MzH1-;  
?"aj&
,q+  
###绘制汇聚场分布 PZdYkbj  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 N+vU@)_lC  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 7Pc0|Z/  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           Z-{!Z;T)z  
obs 1 .3                           ZQ^kS9N i  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 WR*|k
h  
plot/watch ex11a_3.plt             9o7d3ir)  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         R
ro{A+[,X  
J\%<.S>  
c##应用透镜并传播到远场 Dk'EKT-  
lens/sph 1 100                   0)8QOTeT  
prop 100                         x Qh?  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 
G@)I  
plot/watch ex11a_4.plt             I@=h|GM  
plot/liso 1 ns=64                 rI:
KZ}GZ  
1]@}+H  
c###生成环围功率表 )r2$/QF9  
encircled/calculate/energy 1       Or9@X=C  
encircled/udata 1                 ^/W7Xd(s  
title ex 11: encircled energy       {I|k@  
plot/watch ex11a_5.plt # K;f'&9-+i,  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 4M8AYh2)  
end r<oI4px  
gkpNT)  
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6,xoxNoPP3  
SPV'0* Z  
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