[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： o/Z  
05_aL` &eb  
     (11.1) |l5ol@2*  
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<sub>c</sub>=2，N<sub>eq</sub>=0.75。 Af'L=0  
qfF/X"#
0  
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%。 fB.xjp?  
2flgfB}2k  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 }O=QXIF5  
[QC<u1/"K  
{Dv^j#  
参考文献 (J!FW(Ma|=  
)a:j_jy  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 7S"W7O1>  
Skm$:`u;  
(N63k1M  
C 谐振腔参数 GTvp)^h  
----------------------------------------
SRL`!  
等效菲涅尔数      0.5 ci]IH]x  
放大倍率          2 6g\SJO-;N  
腔长              90cm Dw\)!,,i7U  
孔径1半径       0.3cm ?9jl8r>  
孔径2半径      0.6cm -Ucj|9+(a  
----------------------------------------- uK_Q l\d  
e+Qq a4  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 vAeh#V~#  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 /`d|W$vN  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 EvA{@g4>  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 IP)?dnwG  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 2=?/$A9p  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 y]1:IJL2;  
:z=C   
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 w QV4[  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ",U>;`  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 N =k}"2_=  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 .QwwGm  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 8#NI`s*  
prop 90                              # 向后传播90cm [(%6]L}  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 r&^LSTU0!  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 N#C"@,}Y  
prop 90 # 向前传播90cm p#-;u1-B  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy bf~gWzA  
write/screen/on  # 写屏 Z_%9LxZlyj  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 +kh#J
q.  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # <:v2N/i  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 x2@Q5|a  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 xR9<I:^&  
if STOP macro/exit  # 条件退出   ^F5Q(A  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 f-Yp`lnn.d  
title resonator mode pass = @pass_number   ["5Z=4  
plot/l xrad=.75   v };r  
endif )s @}|`  
macro/end 6[q<%wA  
>]6inS9  
###初始化变量 os=Pr{  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ~ NO9s  
field_radius = 1.6  #调整场半径 IU f1N+-z  
?]JTrv"zp  
c##建立初始单位和高斯场分布 v%mAU3M  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ]{tnNr>mv  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 Vl91I+Ev  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 z(-j%?  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 D%tcYI(  
"rV-D1Dki  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 zn5U(>=c  
gain/eigenvalue/set 1   \ C^fi}/]  
plot/screen/pause 3 ~;m3i3D  
TEST = 1   XiP xg[;  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 zli@XZ#  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 };rxpw>ms  
TEST = 0   O26'|w@$  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 DK!QGATh  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 jacp':T  
noise 1 1                                 #从噪声开始 -pWnO9q  
resonator/run 30                         #宏运行30次 m@|0iDS  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 7d44i  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 (k{rn3,  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 OxGS{zs  
iL^bf*  
###绘制汇聚场分布 z_)`='&n  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 XkG:1H;Q%  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 O'<5PwhG  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           oCl $ 0x  
obs 1 .3                           3J^"$qfSn  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 -k$
*@Hq
 
plot/watch ex11a_3.plt             L4fM?{Ic:s  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         [M:ag_rm+f  
1qEpQ
.:](  
c##应用透镜并传播到远场 S4r-s;U-v/  
lens/sph 1 100                   )<]*!  
prop 100                         X(sN+7DOV  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 /dT7
:
x*  
plot/watch ex11a_4.plt             m7GM1[?r  
plot/liso 1 ns=64                 xq U@87[_  
3Kv~lo
^  
c###生成环围功率表 U Bo[iZ|%  
encircled/calculate/energy 1       i,[
S1g  
encircled/udata 1                 +pGkeZX  
title ex 11: encircled energy       &#keI.,  
plot/watch ex11a_5.plt # Y[(U~l,a+  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Gxtqzr*  
end byT@O:fL  
COV8=E~  
aP#nK  
mz|#K7:  
V30Om3C  
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