[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： ELG{xN=o  
<vs*aFq  
     (11.1) iN Lt4F[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。 Pr1OQbg]8  
s)'+,lKw  
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%。 :hB6-CZkqN  
1_xkGc-z<  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 <|3F('Q"  
55y}t%5  
ykx13|iR  
参考文献 I_
Gm2Dd  
dn%'bt
 
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). g p9;I*!  
+Z9ua%,3%  
RLw/~  
C 谐振腔参数 
)DW".c  
---------------------------------------- E_z,%aD[  
等效菲涅尔数      0.5 8M['-  
放大倍率          2 m KK
a0"  
腔长              90cm UBuG12U4Y  
孔径1半径       0.3cm  OtZtl*5  
孔径2半径      0.6cm lP(<4mdP  
----------------------------------------- .D=#HEshk  
Hc0V4NHCaL  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 TU| 0I  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 O4W2X@
 
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 H[/^&1P  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 h5; +5B}D  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 /5XdZu6k`h  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 XOZ@ek)LY  
f./j%R@  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 z)FGbX  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 !;U}ax;AF  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 N1]P3  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ( 2KopL  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 aFy'6c}  
prop 90                              # 向后传播90cm .18MMzdN  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 tH4+S?PI  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 <*4r6UFR  
prop 90 # 向前传播90cm 6)3pnhG9  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy qEPC]es|T  
write/screen/on  # 写屏 `9VRT`e  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 SM`n:{N(  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # #|}EPD9$  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值  ["Jt2  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 5lm>~J!/^  
if STOP macro/exit  # 条件退出   0~nub  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 UZW)%  
title resonator mode pass = @pass_number   f@xjNm*'Z  
plot/l xrad=.75   SDW!9jm>R  
endif Z uO 7N  
macro/end !o`h*G-x  
<~.1>CI9D3  
###初始化变量 1&YkRCn0  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # $C&E3 'O  
field_radius = 1.6  #调整场半径 p w`YMk  
y$HV;%G{26  
c##建立初始单位和高斯场分布 \w@ "`!%  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 n]WVT@  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 ywbdV-t/  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 |VML.u:N  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 q{+Pf/M5  
(wZ/I(4  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 |Skhx9};  
gain/eigenvalue/set 1   =E-V-?N\  
plot/screen/pause 3 kTs.ps8ei  
TEST = 1   5g;i{T/6~x  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 xU;;@9X  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 ]*vv=@"`e  
TEST = 0   4oRDvn7f&  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 di]TS9&9  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 Ex$i8fO(  
noise 1 1                                 #从噪声开始 c R6:AGr  
resonator/run 30                         #宏运行30次 OS$^>1f"  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ppK`7J>Z  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 J'Y;j^  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 |tuh/e@dx  
MPD<MaW$  
###绘制汇聚场分布 N)^` 15w  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 fy|$A@f  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 d\v1R-V  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           cMp#_\B  
obs 1 .3                           J>p6')Y6~  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 9B?-&t  
plot/watch ex11a_3.plt             z6;6 o!ej  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         bn6WvC3?  
~"nF$DB  
c##应用透镜并传播到远场 $b
sD'Io  
lens/sph 1 100                   cZlDdr%  
prop 100                         `A ^  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 25{-GaB
 
plot/watch ex11a_4.plt             N|\Q:<!2_w  
plot/liso 1 ns=64                 v,^W& W.  
x ?24oO  
c###生成环围功率表 ;9$71E  
encircled/calculate/energy 1       h'
ik19  
encircled/udata 1                 Bht!+  
title ex 11: encircled energy       y7~y@2  
plot/watch ex11a_5.plt # +^|_vq^XR  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 6W[~@~D=  
end qV79bK  
*WaqNMD[%  
AF\Jh+ynT!  
`3yK<-  
=}zSj64
  
S#:l17e3  
4-m6e$p;