[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$%LRX  
ta  
     (11.1) U"T>L  
其中，a是孔径半径，L为腔长，λ为波长，M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm，a=0.3cm，M=2，λ=10μ。带入后计算得：N_c=2，N_eq=0.75。 +.3,(l  
o],z/MPL  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 !C6[m1F  
}57d3s  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 Id}@  
W{!Slf  
*B*dWMh  
参考文献 }L|cg2y  
GZx?vSoHh  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). KlbUs\E  
eVvDis  
yt5'2!jc  
C 谐振腔参数 L"x9O'U  
---------------------------------------- @%[ dh@oY  
等效菲涅尔数      0.5 6\5"36&/rQ  
放大倍率          2 i_'u:P<t  
腔长              90cm  K0 6 E:  
孔径1半径       0.3cm +Rq7m]  
孔径2半径      0.6cm 6 _n~E e  
----------------------------------------- u^X,ASkQ  
,b${3*PPQ  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ?ISv|QpC  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 o|njgmF;\  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 J_@`:l0,z  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 fa#5pys  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 wK*b2r}0/  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ;n2b$MB?nM  
L9bIdiB7  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 )BX-Y@fpA  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 \
!J9|  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 \0bZ1"  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 41s[p56+@  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 .NX>d@ Kc  
prop 90                              # 向后传播90cm :ySQ[AJ"  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 N1l&$#Fr!s  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 k1sR^&{l  
prop 90 # 向前传播90cm I]jK]]@  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy <1XJa2  
write/screen/on  # 写屏 y0b FzR9  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 U66}nN9  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # Ynx.$$`$=  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 MU#$tXmnC  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 _ ATIV  
if STOP macro/exit  # 条件退出   15U[F0b  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 Q%Y rm  
title resonator mode pass = @pass_number   !1{kG%B=  
plot/l xrad=.75   ;Y"*Z2U  
endif Z:kX9vw.  
macro/end j|c6BdROl  
FZJyqqA$_  
###初始化变量 :978D0}{p  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # %>)&QZig/  
field_radius = 1.6  #调整场半径 <cx,Z5W  
@K}8zMmW#  
c##建立初始单位和高斯场分布 }29Cm$p  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ^[u*m%UB  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 otSF8[  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 0ofl,mXW  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 JzZ9u
a  
=F>nqklc  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 .
!`v2_
 
gain/eigenvalue/set 1   ^{(i;IVG  
plot/screen/pause 3 ypA)G/;  
TEST = 1   NX5NE2@^qH  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 F)Qj<6  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 F?!  
TEST = 0   4}>1I}!k  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 Da WzQe=  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 ja|XFs~  
noise 1 1                                 #从噪声开始 /*2sg>e'QF  
resonator/run 30                         #宏运行30次 3V2w1CERE  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 u,Rhm-`  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 e)x;3r"j  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 ;rJ  
D
|BP]j}6  
###绘制汇聚场分布 }5q
jGD  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 },'Ij; %%Q  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 i@|.1dWh  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           A_\ZY0Xt  
obs 1 .3                           c$
w}h[  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 -ipfGb  
plot/watch ex11a_3.plt             <1EmQ)B  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ok+-#~VTn  
eODprFkt}
 
c##应用透镜并传播到远场 B%e#u.'6  
lens/sph 1 100                   `+go| 5N2  
prop 100                         eS{ xma  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 S.kFs{;1x  
plot/watch ex11a_4.plt             av*M#  
plot/liso 1 ns=64                 }{(|^s=  
mK2M1r  
c###生成环围功率表 hm5A@Z   
encircled/calculate/energy 1       te b~KM  
encircled/udata 1                 6qgII~F'  
title ex 11: encircled energy       /Vy8%   
plot/watch ex11a_5.plt # ~"ij,Op,3  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 9+sOSz~ P  
end Pv(icf
l|  
Nu%JI6&R  
[!v| M  
?8LRd5LH  
U.@j!UrZ  
t,8p}2,$  
(n~e2tZ/