[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： .MxMBrM  
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!2r  
     (11.1) U
RyY^+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。 !-B|x0fs  
5XNFu C9E  
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%。 .m%ygoO  
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3d*g  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 aSSw>*?Q  
MG,?,1_ &  
v)!^%D  
参考文献 &y2DI"Ff  
Q>/[*(.Wd  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). \#'m([<e  
?d)eri8,  
sQ82(N7l  
C 谐振腔参数 fd1z XK#Z2  
---------------------------------------- w 1O)  
等效菲涅尔数      0.5 -s:NF;"  
放大倍率          2 8qq'q"g  
腔长              90cm #X<s_.7DJ  
孔径1半径       0.3cm k8ymOx  
孔径2半径      0.6cm  Y}Nd2  
----------------------------------------- ^0"[l {  
be&,V_F  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 L?hWH0^3  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 >!P !F(  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 O#b%&s"o  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 .iEzE
mu  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 !*B1Eo--cN  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ?OWJUmQ  
</h}2x  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 myWa>Mvb  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 -<n]Sv;V  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 qH*Fv:qnM  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 WcE/,<^*  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 =MMSmu5!  
prop 90                              # 向后传播90cm PPj0LFA  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 kM@heFJb.  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 _O>8jH!#  
prop 90 # 向前传播90cm E#+|.0*!s  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy gA DF  
write/screen/on  # 写屏 RD'i(szi?  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 oyo V1jO  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # #j${R={  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 8|\?imOp\[  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 25jgM!QBXF  
if STOP macro/exit  # 条件退出   R;2 Z~P  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 A{QA0X!p  
title resonator mode pass = @pass_number   W&0KO-}ot  
plot/l xrad=.75   !qVnziE,,  
endif [5Pin>]z  
macro/end U_C1GT-|  
nfjwWDH  
###初始化变量 y[sO0u\  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # i;}mIsNBY  
field_radius = 1.6  #调整场半径 \TXCq@  
G![JRJxQ  
c##建立初始单位和高斯场分布 "\M^jO  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128
'#@tovr  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 R8<P}mv  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 InR/g@n+D1  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 $23dcC*hI  
)*n2,n  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 924a1
 
gain/eigenvalue/set 1   Q!G^CG  
plot/screen/pause 3 g\lEdxm6Sj  
TEST = 1   l^E)XWd  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 |jE0H!j  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 0P_3%   
TEST = 0   :f5"w+  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0  a EmLf  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 C{8(ew  
noise 1 1                                 #从噪声开始 X[KHI1@w  
resonator/run 30                         #宏运行30次 w [7vxQ!-  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 &i
?>mt  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 x 2Cp{+}  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 %T'<vw0  
r:Rk!z*  
###绘制汇聚场分布 2VyJ  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 2h5L#\H"  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称
`5CuH  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           rGb<7b%  
obs 1 .3                           B(h%>mT[  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 2Bg0 M  
plot/watch ex11a_3.plt             xb~8uD5  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         k]9v${Ke  
q,v)X  
c##应用透镜并传播到远场 Kk9W=
vd  
lens/sph 1 100                   | )M>;q  
prop 100                         jM!Q 04(  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 .DG`~Fpk  
plot/watch ex11a_4.plt             #9ZHt5T=$  
plot/liso 1 ns=64                 ZF~@a+o  
*$yU|,  
c###生成环围功率表 wY6m^g$h
3  
encircled/calculate/energy 1       GPs
//  
encircled/udata 1                 $Cx?%X^b  
title ex 11: encircled energy       Vx*O^cM  
plot/watch ex11a_5.plt # {kNV|E  
plot/udata 1 min=0. max=1. # pa8R;A70Dl  
end RJk42;]  
S@Q4fmH  
-b$m<\0*  
,Vr-E  
BMs?+  
]L{diD2G