[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： n1>,#|#  
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     (11.1) #xP!!.DF(  
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。 T6I%FXm}  
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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%。 l/ rZcf8z  
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GLAD的计算与该理论相符甚好。 lgonR  
7ZL#f![{  
J,1osG<6x  
参考文献 8_IOJ]:w  
xEiX<lguyN  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). JOdwv4(3V  
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C 谐振腔参数 m@Ip^]9ry  
---------------------------------------- /iUUM t'  
等效菲涅尔数      0.5 .'S^&M/$  
放大倍率          2 .IH@_iX  
腔长              90cm %Nm @f'  
孔径1半径       0.3cm r9] rN  
孔径2半径      0.6cm #A3v]'7B  
----------------------------------------- o'eI(@{F=  
!2Y!jz  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 {,Bb"0 \  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 7rdw`  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 w*:GM8=6  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 6)wy^a|pb  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 kG$E tE#  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 w#xeua|*I#  
f]ue#O   
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 !{Q:(B#ec  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 zkh hN"bX  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 $U>/i@D  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 RVkU+7  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 5 o#<`_=J  
prop 90                              # 向后传播90cm Uvh~B^6  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 pgLtD};S  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 4bi NGl~  
prop 90 # 向前传播90cm qX5yN| A4  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy =naR{pI  
write/screen/on  # 写屏 M@~~f   
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 #v4LoNm  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # zLsb`)!  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 x6^l6N  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 :xFu_%7  
if STOP macro/exit  # 条件退出   yuHZ&e  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 J3e
:Y!  
title resonator mode pass = @pass_number   s.yq}Q  
plot/l xrad=.75   u^Nxvx3l0  
endif pWs\.::B  
macro/end #wenX$UTh3  
bmOqeUgB  
###初始化变量 7}4'dW.  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 2W^B{ZS;  
field_radius = 1.6  #调整场半径 uf)W-Er6~  
F{k$Atb?g/  
c##建立初始单位和高斯场分布 9u,8q:I.?  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 |h&<_9  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 (j' {~FB  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 <S1??  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 Y?yo\(Cdx  
i;o}o*=  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 E *F*nd]K  
gain/eigenvalue/set 1   U4>O\sU  
plot/screen/pause 3 .,3Zj /  
TEST = 1   `)R?nVb  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 TE^7
P0bh  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 l~bKBz  
TEST = 0    i"vawxm  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 4YszVT-MU~  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 AR%hf  
noise 1 1                                 #从噪声开始 ^Q0&.hL@  
resonator/run 30                         #宏运行30次 OAv>g pw  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 _!n}P5  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 $<B +K  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 zfhTc=(/  
CqqXVF3  
###绘制汇聚场分布 zv //K_  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 qmZ2d!)o  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 x#VyQ[ok  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           b~7Jh:%@;  
obs 1 .3                           )^4hQ3BS  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 bpCNho$  
plot/watch ex11a_3.plt             )kYOHS  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         0rD#s{?  
XCDSmZ  
c##应用透镜并传播到远场 WwuZ(>|  
lens/sph 1 100                   >$\Bu]{1  
prop 100                         F|9+ +)  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 -G9|n#zCU  
plot/watch ex11a_4.plt             5[C~wvO  
plot/liso 1 ns=64                 TyF{tuF  
n~tqO!q  
c###生成环围功率表 79ckLd9  
encircled/calculate/energy 1       =SAV|  
encircled/udata 1                 8tLHr@%%  
title ex 11: encircled energy       "O*x' XhN  
plot/watch ex11a_5.plt # .WvlaPK  
plot/udata 1 min=0. max=1. # ?aBj#  
end P;vxT}1  
!VwmPAMr#v  
J~KX|QY.S  
u$%A#L[  
o#>a 5  
,_jC$