[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： $ajw]2kx  
W3UK[_qK  
     (11.1) -Kg@Sj/U}R  
其中，a是孔径半径，L为腔长，λ为波长，M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm，a=0.3cm，M=2，λ=10μ。带入后计算得：N_c=2，N_eq=0.75。 I#eIm3Y?  
gZM{]GQ  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 6(9Ta'ywZ  
d\;M F  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 rShi"Yw  
("/*k  
!P@u4FCs  
参考文献 vzi=[A  
:^%soEi  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ?P`wLS^;  
~$r^Ur!E\  
pE `Q4:<A  
C 谐振腔参数 EoU}@MjM~  
---------------------------------------- P05_\ t  
等效菲涅尔数      0.5 |D]jdd@!a2  
放大倍率          2 Jr17pu(t  
腔长              90cm DP^{T/G  
孔径1半径       0.3cm {w!}:8p
 
孔径2半径      0.6cm ^Jnp\o>  
----------------------------------------- uzp!Y&C  
7/Lbs  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 )Xd=EWGUS  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 ls*^3^O  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 XQ
j`KUO@  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 n
t;A7p
I`  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 /SMp`Q88  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 2gt08\  
g-^CuXic  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 Yf{s0Z  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 wCmwH=
O  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 8(3vNuyP  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 \XRViG,|5  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 rcI(6P<*  
prop 90                              # 向后传播90cm &OI=rvDmo  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Tr@`ozp8  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 Mqc[IAcd]  
prop 90 # 向前传播90cm @.0jC=!l  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy uaU!V4-  
write/screen/on  # 写屏 $%1[<}<  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 6bb=;  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # 8 6L&u:o:  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 0eQ5LG?)  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 uN$X3Ls_  
if STOP macro/exit  # 条件退出   mnil1*-c0  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 3N]pN<3@  
title resonator mode pass = @pass_number   t4gD*j6J3  
plot/l xrad=.75   Q 5@~0  
endif "r"Y9KODm  
macro/end hJd#Gc~*M  
1Eg}qU,:  
###初始化变量 U Ciq'^,  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # -q+Fj;El  
field_radius = 1.6  #调整场半径 c&0IJ7fZG  
5lU`o  
c##建立初始单位和高斯场分布 6eS#L21*  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 'kh%^_FH7  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 r`S]`&#}(  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 ~(%G;fZ?x  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 mDM]RAub)  
e9%6+9Y  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 tS!~>X  
gain/eigenvalue/set 1   ,/d-o;W  
plot/screen/pause 3 -TD6s:'  
TEST = 1   -9aht}Z  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 `E|IMUB~  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 MnX2
sX|  
TEST = 0   B]Zsn`n  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 @EZXPU  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 x(t}H8q  
noise 1 1                                 #从噪声开始 x65e,'  
resonator/run 30                         #宏运行30次 VWMCbg>R  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Vm6^'1CY  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 B' :ZX-Q)  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 M.IV{gj  
(>8fcQUBb  
###绘制汇聚场分布 -Z;:_"&9  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 W:) M}}&H  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 Ko%rB+d  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           +pFz&)?  
obs 1 .3                           r},|kb  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 D:F!;n9  
plot/watch ex11a_3.plt             3[e@mcO  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         d

->b9  
#Kh`ATme  
c##应用透镜并传播到远场 db4&?55Q  
lens/sph 1 100                   +
'KM~c?]  
prop 100                         ~z aV.3#  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ]3I_H+hU  
plot/watch ex11a_4.plt             de`6%%|  
plot/liso 1 ns=64                 QWxQD'L'  
6Edqg
 
c###生成环围功率表 >)5vsqGZaK  
encircled/calculate/energy 1       4o=G) KO{  
encircled/udata 1                 m#SZI}  
title ex 11: encircled energy       ##n\9ipD  
plot/watch ex11a_5.plt # 3{_+dE"9  
plot/udata 1 min=0. max=1. # ILVbbC`D  
end ZU@V]+ww  
!l\pwfXP&%  
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jxoEOEA  
utTek5/  
%kUJ:lg;d  
{otvJ|'N