[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： .^]=h#[e
 
};m.Y>=)K  
     (11.1) 6fxf|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。 :

{pJ  
S(;3gQ77  
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%。 +jk_tPSe  
q!l[^t|;  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 mRIW9V  
!wl3}]q  
O{" A3f  
参考文献 {. r/tV5IH  
jtWI@04o09  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). !
Pmv  
K>H_q@-?f  
~;aSE  
C 谐振腔参数 Umwd<o  
---------------------------------------- -u6`B-T  
等效菲涅尔数      0.5 dm4dT59  
放大倍率          2 I<Vh Eo,  
腔长              90cm z`b.~<P  
孔径1半径       0.3cm cpV:y  
孔径2半径      0.6cm HRF4 Ro  
----------------------------------------- EFl[u+ 1tx  
E|f&SEnzK  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 qwka77nNT  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 <L+D  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 #N-N
I+qX  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 0-dhGh?.  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 d7o~$4h|  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 maANxSzi  
2fc8w3  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 c9e 
}P  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 r>lC(x\B  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 MmOGt!}9A  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 [MM11K  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 _tE$a3`  
prop 90                              # 向后传播90cm J[<3Je=>$  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 uQ9/7"S  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 u(KeS`  
prop 90 # 向前传播90cm dy u brIG  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy (tGK~!cAv  
write/screen/on  # 写屏 "HR &Rf k  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 S\<]|tM:x  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # _96hw8  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Vxif0Bx&/d  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 8xU
mg&  
if STOP macro/exit  # 条件退出   v~73  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ?Mp)F2'  
title resonator mode pass = @pass_number   Rkfr4  
plot/l xrad=.75   kKVq,41'  
endif U[~BW[[@f  
macro/end 6USet`#  
Xmy(pV!PF  
###初始化变量 ,*.C''
 
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # [_j.pMH/P  
field_radius = 1.6  #调整场半径 La}
=Ng  
Y=/3_[G  
c##建立初始单位和高斯场分布 M38,SH<  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 &G55<tRE  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 &..![,)w^!  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 hD\C[C,  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 /B!"\0G/,  
De|@}@  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 "z^Ysvw&~  
gain/eigenvalue/set 1   F!{N4X>%T  
plot/screen/pause 3 kYs2AzS{d  
TEST = 1   ?"AcK"v  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ;,*U,eV  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 xPqpNs-,  
TEST = 0   `(.ue8T  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 7w)#[^  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 zE.4e&m%Z?  
noise 1 1                                 #从噪声开始 %{/0K<M  
resonator/run 30                         #宏运行30次 /eR@&!D '  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ]@ETQ8QN  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 +C\?G/  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 TO[5h Y\  
-<&"geJA  
###绘制汇聚场分布 oB3>0Pm*a.  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 .(;k]U
P  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 hFa\x5I5  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           #f/-iu=L  
obs 1 .3                            wb4 4  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 _F^|n}Qbj  
plot/watch ex11a_3.plt             $K<jmEC@<  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         KUH&_yCRB  
$Ry NM2YI  
c##应用透镜并传播到远场 T:cSv @G  
lens/sph 1 100                   GLc+`,.  
prop 100                         TdD-#|5  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 N!RyncJ  
plot/watch ex11a_4.plt             40%p lNPj  
plot/liso 1 ns=64                 k1-?2kf"{  
2%vwC]A  
c###生成环围功率表 -lSm:O@'  
encircled/calculate/energy 1       XNu2G19jb  
encircled/udata 1                 x+yt| &B  
title ex 11: encircled energy       5bmtUIj  
plot/watch ex11a_5.plt # [4xN:i  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Y<#7E;aL  
end a3Es7R+S  

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