[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： _<3:vyfdC  
sV77WF  
     (11.1) slPFDBx  
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。 WVo%'DtF`  
r!x^P=f,MJ  
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%。 D#k>.)g  
"3hw]`a}  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 W)9KYI9u  
FlkAo]  
?Z14l0iZ%d  
参考文献 _nTjCN625  
}%jb/@~  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). b(XhwkGVq  
\<PX'mnO  
}
e@j(*8  
C 谐振腔参数 {+r?gJ  
---------------------------------------- D(r|sw  
等效菲涅尔数      0.5 N.
isvDk%  
放大倍率          2 6%yr>BFtVV  
腔长              90cm JT:9"lmJz,  
孔径1半径       0.3cm WQ*$y3%  
孔径2半径      0.6cm UPgZj\t%{  
----------------------------------------- -m+2l`DLy  
c?opVbJB\  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 Nf;vUYP  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 '+}hVfN  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 i;\i4MT  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 +ATN2 o  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 .z{7 rH  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 eEU:  
Z v~ A9bB  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 klx4Mvq+/@  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 N.&K"J  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ;pULJ}rDb  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Ia(A&Za  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 xpS#l"dr  
prop 90                              # 向后传播90cm .KB*u*h  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 @E==~ b  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 I5bi^!i  
prop 90 # 向前传播90cm fO:*85%}7  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy hwXp=not(  
write/screen/on  # 写屏 <&x_e-;b'  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 *PMql$  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ]Wy V bIu  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 n@%'Nbc>b  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 / _cOg? o  
if STOP macro/exit  # 条件退出   k5ZwGJ#r  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 c{852R  
title resonator mode pass = @pass_number   $ &^ ,(z9  
plot/l xrad=.75   W&*{j;e9%I  
endif -(59F  
macro/end .&[nS<~`  
L@2H>Lh35  
###初始化变量 ZPMEN,Dw  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # Bf-&[ 5N}  
field_radius = 1.6  #调整场半径 [XQNgSy?z  
Z>D7C?v:(  
c##建立初始单位和高斯场分布 V3`*LU  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 PD$'xY|1=  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 S9L
3/P]  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 Dnp^yqz*  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置
ck@[% ?  
+g.WO5A  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 '@W72ML.  
gain/eigenvalue/set 1   =_UPZ]  
plot/screen/pause 3 -~aVt~{k/  
TEST = 1   #A))#sT'R  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 wWm#[f],?  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 +fwq9I>L  
TEST = 0   JZ
<O-G+  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 $Z(zO;k.  
clear 1 0                                  #光束初始化为0
*r%  
noise 1 1                                 #从噪声开始 %v|,-B7Yx  
resonator/run 30                         #宏运行30次 t4<#k=  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 g=%W"v  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 AI)9E=D%  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 Yw{](qG7e`  
9S<W~# zz  
###绘制汇聚场分布 =X1$K_cN  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 gr7W&2x7\  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 (&x[>):6?  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           oFsMQ Py  
obs 1 .3                           F^w0TD8  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 T0SD|'  
plot/watch ex11a_3.plt             6[CX[=P30  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         :Ert57@l  
ce;9UBkOg2  
c##应用透镜并传播到远场 bcZHFX  
lens/sph 1 100                   "2;UXX-H  
prop 100                         J:Qp(s-N^:  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 G%>[I6G  
plot/watch ex11a_4.plt             8^~ljf]6  
plot/liso 1 ns=64                 l p? h~  
F{}z[0  
c###生成环围功率表 cg$~.ytPK  
encircled/calculate/energy 1       7_{x '#7  
encircled/udata 1                 Fq{nc]L6  
title ex 11: encircled energy       :4;>).  
plot/watch ex11a_5.plt # Kc(_?`  
plot/udata 1 min=0. max=1. # l/1uP  
end ;;U2I5 M7  
^@)+P/&
 
M'g4alS  
sX=!o})0  
!k[zUti  
2f-Z\3)9 J