[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： E%<w5d.lq  
8)L'rW{q#  
     (11.1) P@qMJ}<j  
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。 0CPxIF&  
\Dn&"YG7  
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%。 CQ@LmTW[  
2>F
\
&  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 L +L9Y}  
*:a'GC%/  
PeO]lq  
参考文献 JZ`>|<W  
cNe0x2Z$?  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). <f%ujrX  
^#]c0  
Z:K+I+:t  
C 谐振腔参数 hT?6sWa  
---------------------------------------- +T9Q_e*  
等效菲涅尔数      0.5 Vwjk[ DOL  
放大倍率          2 \ jECSV|  
腔长              90cm $j57LY|r  
孔径1半径       0.3cm }$l8d/_$[  
孔径2半径      0.6cm GxxDY]!  
----------------------------------------- +wipfL~&S  
m;dm|4L^  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 G3G/xC"  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 b3}Q#Y\G  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 v2d<o[[C  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 *P`v^&  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 y<TOqn  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 _}D%iJg#  
bG"HD?A_  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 >QXzMN}o  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 Bp :~bHf  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 jAXR`D  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 4CLsY n?  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180
HN{zT&  
prop 90                              # 向后传播90cm j.DHqHx  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 %dc3z"u  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 nP<S6:s:  
prop 90 # 向前传播90cm ]nQ+nH  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy e9&+vsRmA  
write/screen/on  # 写屏 _3/ec]1  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 wqUQ"d  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # r088aUO P  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Mi]I:ka  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 3)3Hck  
if STOP macro/exit  # 条件退出   %<ic%gt`#  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 uVGa(4u}  
title resonator mode pass = @pass_number   {Bh("wg$Lk  
plot/l xrad=.75   %#u.J  
endif 3V?817&6z  
macro/end K/^ +eoW(  
<?YA,"~  
###初始化变量 e'34Pw!m  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # =Q-k'=6\  
field_radius = 1.6  #调整场半径 3H
w[s0[$  
+TH3&H5I_A  
c##建立初始单位和高斯场分布 ?n.)&ZIx0  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 >.e+S?o  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 xST4}Mb^f  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 -p`L%xj\  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 NgVR,G|1  
,X68xk.'  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 OUI6 ax\[  
gain/eigenvalue/set 1   iCP~
O  
plot/screen/pause 3 IxOc':/jY  
TEST = 1   dFW.}"^c  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 $e }n  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 GKZN}bOm\  
TEST = 0   :_xh(W+2<  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 +6l]]*H  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 ?'eq",c#4N  
noise 1 1                                 #从噪声开始 2/B)O)#ls  
resonator/run 30                         #宏运行30次 gzf-)J  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 X`:'i?(yj  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 G>w+#{(  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 T_LLJ
}6M  
+BL{@,zr  
###绘制汇聚场分布 eh(<m8I  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 dz-y}J11  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 )*|(i]  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           E7nFb:zlV  
obs 1 .3                           _Zc4=c,K  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 6ZOy&fd,Ty  
plot/watch ex11a_3.plt             xq[Yg15d%  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         D."=k{r.  
~Y7dH Dn  
c##应用透镜并传播到远场 })Yv9],6  
lens/sph 1 100                   @0NJ{  
prop 100                         fDh]tua  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 X(*!2uS  
plot/watch ex11a_4.plt             Y3Oz'%B  
plot/liso 1 ns=64                 %w ) +V  
V5p0h~PK  
c###生成环围功率表 tU@zhGb  
encircled/calculate/energy 1       3^,QIG  
encircled/udata 1                 HC*?DJ,  
title ex 11: encircled energy       e,gyQjJR  
plot/watch ex11a_5.plt # 3@<zg1.9-  
plot/udata 1 min=0. max=1. # )OP){/   
end #_JYh?  
$IX\O  
n V&cC  
t;NV $!!  
$B(kZ  
n3KI+I%nQ  
,$lemH1d