[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： Ey 4GyAl  
F~&bg
l[YZ  
     (11.1) v=@Z,-  
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。 cO_En`F  
bT0CQ_g21  
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%。 ;CFI*Wfp  
td%EbxJK]`  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 #6@7XC  
s [@II]  
z[[|'02{  
参考文献 w {6kU   
S9U`-\L0  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). j<e`8ex?  
v2/@Pu!kg  
qfx=   
C 谐振腔参数 l3rr2t  
---------------------------------------- <mi*AY  
等效菲涅尔数      0.5 vm 1vX;  
放大倍率          2 6f{Kj)  
腔长              90cm x^xlH!Sc  
孔径1半径       0.3cm %h(J+_"L6  
孔径2半径      0.6cm p^MV<}kk  
----------------------------------------- L>Y%$|4  
!S$LRm\'  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 Jvgx+{Xu  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 aF]4%E  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 .\".}4qQ  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 *FmY4w  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ?45bvkCT  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 H0LEK(K  
,l1A]Wx  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 }f?$QSF  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 zU}Ru&T9  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 |@!4BA  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Lzm9K
h;  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 Mj2`p#5wKh  
prop 90                              # 向后传播90cm $oD
c  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Hyh$-iCa  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 XOe)tz L  
prop 90 # 向前传播90cm Nb(c;|nV  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy o'+p,_y9Y@  
write/screen/on  # 写屏 ga%gu9  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 iG
lg@  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # =ss(~[  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 z10J8Ms'  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 DP_ ]\V<sT  
if STOP macro/exit  # 条件退出   :qy< G!o  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 Kg4\:A7Sa.  
title resonator mode pass = @pass_number   /Ps/m!  
plot/l xrad=.75   -Ri/I4Xj  
endif g3B%}!|  
macro/end RrA9@95+  
w#0/&\b=  
###初始化变量 |Y"nZK,  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # L6<.>\^Z"  
field_radius = 1.6  #调整场半径 8~* |muN.e  
"Tt5cqUQoY  
c##建立初始单位和高斯场分布 t}6QU  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 &|MdBJ  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 OYW:I1K<5  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 pUF$Nq>og  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 @@uKOFA?  
q#D-}R_RN  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 |2AMj0V
~  
gain/eigenvalue/set 1   _?~EWT   
plot/screen/pause 3 ^`iqa-1  
TEST = 1   &lM=>?  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 kZ5;Fe\*  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 9 n0?0mk  
TEST = 0   8/gA]I 6=#  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 7C / ^Gw  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 b,h@.s  
noise 1 1                                 #从噪声开始 t9l]ie{"o.  
resonator/run 30                         #宏运行30次 =Vie0TV&h  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 6K C
v
 
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 -qyhg-k6  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 /dI8o  
7!sR%h5p  
###绘制汇聚场分布 u0;k_6
N  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 \gCh'3  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 d#(ffPlq  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           KwAc Ga}J  
obs 1 .3                           t4d^DZDh!  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 F%< ZEVm  
plot/watch ex11a_3.plt             .RW&=1D6  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         n?(s
n  
N++ ;}j  
c##应用透镜并传播到远场 R,8 W7 3  
lens/sph 1 100                   @b&_xT  
prop 100                         )Szn,  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 S\M
+*:7  
plot/watch ex11a_4.plt             -y|*x-iZ  
plot/liso 1 ns=64                 &v)/mc7D  
.+) AeGh  
c###生成环围功率表 zFi)R }Ot  
encircled/calculate/energy 1       w!_6*  
encircled/udata 1                 imc1rY!~'  
title ex 11: encircled energy       \ gO!6  
plot/watch ex11a_5.plt # DFMf"_p  
plot/udata 1 min=0. max=1. # =JaxT90x  
end V7<w9MM  
NG5k9pJ  
w,*#z  
f4;V7DJ  
a)S{9q}%  
~K@p`CRbV  
7Y.mp9,