[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： 2(@2z[eKr  
<%S)6cw(3  
     (11.1) rD SYR\cg  
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。 VYkh
@j  
kF~(B]W(  
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%。 8TeOh1\  
Zdqm|_R[  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 b2UDPW  
In96H`  
\\KjiT'  
参考文献
NOXP}M  
DMG~56cTO,  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). '!7>*<  
208^Yu  
U,EoCAm>  
C 谐振腔参数 {&IB[Y6  
---------------------------------------- #[{{&sN  
等效菲涅尔数      0.5 
QTi@yT:  
放大倍率          2 pS ](Emn`.  
腔长              90cm =IsmPQKi  
孔径1半径       0.3cm y2#>a8SRS  
孔径2半径      0.6cm ?`Yu~a{  
----------------------------------------- w_Slg&S  
<lf692.3  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 O?Bf (y  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 Bc"MOSV0  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 `K.C>68  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 B&6NjLV  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 jj2iF/  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 w8:[w  
(6ga*5<  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 JfN '11,$  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 5cIZ_#  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 Gc`PO  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 .))jR:{3  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 2lpPN[~d  
prop 90                              # 向后传播90cm V&nB*U&s"  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 I0~'z f  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 
|gO7`F2  
prop 90 # 向前传播90cm N<:c*X  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy rzAf {2  
write/screen/on  # 写屏 M=liG+d  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 v}j5G, [-  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ,^?g\&f(  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 j9>[^t3U  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 3)EJws!  
if STOP macro/exit  # 条件退出   }S uj=oFp  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 eavn.I8J  
title resonator mode pass = @pass_number   H_RfIX)X  
plot/l xrad=.75   \s*UUODWK  
endif HXKM
<E{j  
macro/end SPb+H19;  
dXh[Ea^  
###初始化变量 a
KriO  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # )hrsA&1w  
field_radius = 1.6  #调整场半径 M/p9 I gp  
ih0a#PB8  
c##建立初始单位和高斯场分布 =;0-t\w!  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 [n[dr@J7v  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 i;1pw_K  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 U_*,XLU  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 !YAX.e  
5,gT|4|B\g  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 u?`{s88_mF  
gain/eigenvalue/set 1   =l43RawAmu  
plot/screen/pause 3 %jjPs.  
TEST = 1   u4~+Bc_GL  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 )\Q(=:  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 tC'E#2  
TEST = 0   S<i1t[E@W  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 6AJk6W^Z  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 Q^f{H.  
noise 1 1                                 #从噪声开始 dzOco)y  
resonator/run 30                         #宏运行30次 p$\>3\  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ~6i'V?>  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 (s;W>,~q  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 DSwb8q  
@.-S(MNR  
###绘制汇聚场分布 $.Tn\4z&  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 e|{R2z"^  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 zfKO)Itd  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           x9Z89Gwi  
obs 1 .3                           lk 1\|Q I  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 /Ot3[B  
plot/watch ex11a_3.plt             =\.*CY|;N  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         0beP7}$  
.m]}Ba}J$  
c##应用透镜并传播到远场 ~wDXjn"U&  
lens/sph 1 100                   o+Jn
n"8  
prop 100                         %!nI]|  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ar<8wq<4G  
plot/watch ex11a_4.plt             v](Y n)#  
plot/liso 1 ns=64                 vQ*[tp#qU  
F^gTID  
c###生成环围功率表 ! eZls  
encircled/calculate/energy 1       *Mhirz%iD  
encircled/udata 1                 T>asH  
title ex 11: encircled energy       :u,.(INB  
plot/watch ex11a_5.plt # s0' haU  
plot/udata 1 min=0. max=1. # {d[Nc,AMb  
end ^Ye(b7Gd  
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?\8aT"o  
(O+d6oT=Z2  
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`TJhH<z"%