[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： *o]L|Vu  
9-sw!tKx  
     (11.1) Z EQ@IS:Y  
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。 DMs,y{v  
O5!7'RZ  
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%。 |e=,oV"  
c\/=iVw,  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 ^Xz@`_I  
-Sqz5l
o  
?)/#+[xa  
参考文献 Z3%}ajPu[  
u:}%xD6  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). x!hh"x  
s'3 s^Dd  
S};#+ufgTt  
C 谐振腔参数 T!uM+6|Y  
---------------------------------------- 6 [k\@&V-  
等效菲涅尔数      0.5 D,FHZDt  
放大倍率          2 *$#W]bO  
腔长              90cm sZ'nYo  
孔径1半径       0.3cm {0r0\D>bw  
孔径2半径      0.6cm nz%DM<0$  
----------------------------------------- G%BjhpL  
;$HftG>B  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 /9 3
M*b  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 evenq$ H  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 } j<)L,  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ,yC-+VL  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 SfA\}@3  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 CMe 06^U  
]{!U@b  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 B)$| vK=  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 X3(tuqmi  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 Y&`=jDI  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 9X[kEl  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 z Eq GD2"  
prop 90                              # 向后传播90cm vp1941P  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 (XVw"m/ye  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 v0ujdp,B  
prop 90 # 向前传播90cm a@8v^
G  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy w?3p';C  
write/screen/on  # 写屏 v/@^Q1G/:  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ^9m\=5d  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # "Hya6k>j  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 K'55O&2  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 +00b)TF  
if STOP macro/exit  # 条件退出   A_V]yP  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ,ZaRy$?  
title resonator mode pass = @pass_number   s:?

SF.  
plot/l xrad=.75   f W!a|?e$  
endif `-.%^eIp  
macro/end A8x
vo/n$  
B|Du@^$  
###初始化变量 E{`kaWmC&~  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # _uWpJhCT  
field_radius = 1.6  #调整场半径 Wfu(*  
=MSr/O2  
c##建立初始单位和高斯场分布 ]5mnew  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 )}g(b=  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 &]g}u5J!=  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 %fc!2E9|  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 tankR9(o  
jGJLSEe_  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 [I0:=yJ+  
gain/eigenvalue/set 1   \?w2a$?6w  
plot/screen/pause 3 k@\ iGqo  
TEST = 1   VQ"hUX8  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 Sw:7pByjI  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 R}
'bP  
TEST = 0   wHzEMwY_  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 d.3E[AJa(  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 k\wW##=v  
noise 1 1                                 #从噪声开始 t!*?dr  
resonator/run 30                         #宏运行30次 ]-PH^H  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 3e #p@sB  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 hM@ HA  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 H0:E(}@  

_?<|{O  
###绘制汇聚场分布 [6pD  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 5BWH-2HsB  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 u0 P|0\  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           :X0k]p  
obs 1 .3                           .Fs7z7?Y  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 1=t>HQ  
plot/watch ex11a_3.plt             B,<da1(a  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         <_h~w}  
b+,';bW  
c##应用透镜并传播到远场 N|1M1EBOu>  
lens/sph 1 100                   U(a#@K!H  
prop 100                         s2tey
m,uG  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 
Hv!U|L  
plot/watch ex11a_4.plt             Mc=$/ o  
plot/liso 1 ns=64                 >,TUZ  
j`oy`78O  
c###生成环围功率表 6
tXq:  
encircled/calculate/energy 1       B&\IGWG(  
encircled/udata 1                 ~Am,%"%\  
title ex 11: encircled energy       Vc_'hz]Z  
plot/watch ex11a_5.plt # ao%NK<Lt  
plot/udata 1 min=0. max=1. # _/F7?^j  
end <L`KzaA  
`q?8A3A  

E7NV ^4h  
@AGn{q  
M*!agh  
o1Ph~|s*8  
$AfM>+GQ`n