[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： {d,~=s0T  
k39;7J  
     (11.1) IOOAaa @(  
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。 1{X ;&y  
+q3E>K9a  
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%。 .EoLJHL }  
BIjQ8 t  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 sv?Lk4_  
T]Eg9Y:+v  
t1tZ
:4  
参考文献 1 9C=' TMS  
9i+SU|;j  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). "Dwaq*L  
+gOv5Eno-  
tO^KCnL  
C 谐振腔参数 ueazAsk3g  
---------------------------------------- eE-@dU?  
等效菲涅尔数      0.5 07L1 "  
放大倍率          2 <U() *0  
腔长              90cm ${F]N }  
孔径1半径       0.3cm PxHHh{y%c  
孔径2半径      0.6cm S>pbplE  
----------------------------------------- 1tQl^>r16  
IvyBK]{|  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 k9<P]%  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 g4 |s9RMD  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 eO:wx.PW  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 #{kwl|c  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ?R}a,k  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 jQs"8[=s  
!4f0VQI  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 _*O^|QbM  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ,D`iV| (  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 IA XoEBlMs  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 hs"=>(P)  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 2Y@:Vgg  
prop 90                              # 向后传播90cm AI&Bv  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ( o_lH2  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 ~)JNevLZ  
prop 90 # 向前传播90cm VY5/C;0^h  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy _8CE|<Cn  
write/screen/on  # 写屏 F#w=z/  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 TYQ7jt0=.-  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # 6:(*
u{  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 +JMB98+l  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 Wm/0Y'$r&k  
if STOP macro/exit  # 条件退出   q >|:mXR  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 2R!1Vl  
title resonator mode pass = @pass_number   ;U=RV&  
plot/l xrad=.75   F`$V H^%V  
endif <I{)p;u1  
macro/end 8_S
<zE`Ha  
<d GGH  
###初始化变量 H)),~<s  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # y%21`y&Os  
field_radius = 1.6  #调整场半径 xi.L?"^/!  
MW^,l=kqW)  
c##建立初始单位和高斯场分布 SG{> t*E  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ",c(cYVW  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 h$Z_r($b  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 f<V#Yc(U}  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 8T:|~%Sw  
6p X[m{  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 Jbud_.h9  
gain/eigenvalue/set 1   q89#Ftkt  
plot/screen/pause 3 "-'w,g  
TEST = 1   #4ZDY,>Xi#  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 4,!S?:7  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 ,iXE3TN;W  
TEST = 0   Ub%al
D  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 Qo!/]\  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 (=d%Bn$6b  
noise 1 1                                 #从噪声开始 uM\(#jZ  
resonator/run 30                         #宏运行30次 ]OE{qXr{  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 I@l'Fx  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 xHv<pza:  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 2Rc'1sCth-  
Ng?n}$g*  
###绘制汇聚场分布 (%huWW j  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ef\Pu\'U  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ?8g[0/  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           `c^ _5:euX  
obs 1 .3                           c]`}DH,TJ  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 Ixhe86-:T  
plot/watch ex11a_3.plt             N:j"W,8  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         36154*q  
pJC@}z^cw  
c##应用透镜并传播到远场 E?o1&(2p  
lens/sph 1 100                   [-)N}rL>  
prop 100                         Ctpr
.  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 .z u0GsU=  
plot/watch ex11a_4.plt             *~F\k):>  
plot/liso 1 ns=64                 gdupG  
aVI/x5p~  
c###生成环围功率表 ?\dY!  
encircled/calculate/energy 1       PpPg ~ix*  
encircled/udata 1                 q<L>r?T[  
title ex 11: encircled energy       pei-R  
plot/watch ex11a_5.plt # .0l0*~[  
plot/udata 1 min=0. max=1. # <KF|QE  
end C0o0 l>  
uXiAN#1  
}Yt/e-Yg%r  
CQf!<  
:-B,Q3d  
HS"E3s8  
,E{z+:Es