[技术]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： _|qs-USA  
1Z| {3W  
     (11.1) :jUu_s}  
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。 (TQhO$,  
cJ#|mzup  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。
e~iPN.'1  
R}VEq gq  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 0b~{l;  
i!+Wv-  
;*=MI/"N  
参考文献 <sNkyQ  
R;2q=%  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). hfQx$cv6  
1e(QI) ~  
w +~,Mv\  
C 谐振腔参数 sn6:\X<[  
---------------------------------------- ^KO=8m( )J  
等效菲涅尔数      0.5 $b=4_UroS  
放大倍率          2 ~!A*@aC  
腔长              90cm HJ+I;OJ  
孔径1半径       0.3cm pg:1AAhT[  
孔径2半径      0.6cm ~+r"%KnG  
----------------------------------------- 1p|}=R  
5Dv;-G;  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 h..D1(M  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 Z+?V10$  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 C\WU<!  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 K)!Nf.r$9  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 kICZc{} `  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 mx:)&1  
;[}<xw3):  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 map#4\  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 E"{2R>mU~  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 :6}y gL*i  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 asQXl#4r  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 9=wt9` ?  
prop 90                              # 向后传播90cm Kf!8PR
$  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 fZ)M Dq  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 Z F&aV?  
prop 90 # 向前传播90cm pf'-(W+  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy TtZ '~cGR  
write/screen/on  # 写屏 u_~*)w+mS@  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 4?s ~S. %  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # Spt]<~  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ^A"TY  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 o;D[F  
if STOP macro/exit  # 条件退出   l0%qj(4`6&  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 i& ,Wg8#R  
title resonator mode pass = @pass_number   !gm;g}]szG  
plot/l xrad=.75   &&\HE7*  
endif !qjIhZi  
macro/end >,V~-Tp  
f4Yn=D=_  
###初始化变量 =ZaTD-%id  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # C~&~Ano,  
field_radius = 1.6  #调整场半径 X$<s@_
#1  
@TTB$  
c##建立初始单位和高斯场分布 snW=9b)m  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ;>z.wol  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 ~)kOOoH  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 ,iQRf@#W_b  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 /I>o6CI  
bZB7t`C5  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 9Un3La8PX  
gain/eigenvalue/set 1   H(~:Ajj+zQ  
plot/screen/pause 3 S1B^FLe7X  
TEST = 1   s$,gM,|cK  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 3wQUNv0z  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 l; ._ ?H  
TEST = 0   
oJLpFL  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 &H`AS6  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 Wt%+q{  
noise 1 1                                 #从噪声开始 kX2bU$1Q,i  
resonator/run 30                         #宏运行30次 Id/-u[-yo  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 0"vI6Lm  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 C" W,  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 aBN^J_  
1@}`dc  
###绘制汇聚场分布 d\_$Nb*  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 \.`;p  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 :U}.  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           [K\Vc9  
obs 1 .3                           yyj?hR@rZ  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 ][jW2;A  
plot/watch ex11a_3.plt             X(`wj~45VX  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         zv^km5by  
W@vt6v  
c##应用透镜并传播到远场 IYo{eX~=  
lens/sph 1 100                   m~#f L  
prop 100                         ;9+[t8Y)D  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 /5l"rni   
plot/watch ex11a_4.plt             J*nQ(*e  
plot/liso 1 ns=64                 $hn=MOMc  
7H+IW4M
a  
c###生成环围功率表 ^{IF2_h"  
encircled/calculate/energy 1       tTMYqgzUk  
encircled/udata 1                 \%qzTk.&r  
title ex 11: encircled energy       nkp,  
plot/watch ex11a_5.plt # 6dCS Gb  
plot/udata 1 min=0. max=1. # #}8l9[Q|M  
end )nK-39,G  
cL]vJ`?Ih  
'\MYC8"  
Hz*5ZIw  
e6 R<V]g  
&$1ifG