[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： Z{&cuo.@<]  
g&/T*L  
     (11.1) |5Xq0nvCe  
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。 >pUtwIP  
p<=$&*  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 4pw6bK,s2\  
Q.K,%(^;a  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 =zQN[  
KYzv$oK  
y;/VB,4V  
参考文献  H"A7Zo  
H":oNpfb  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 6Gf?m;  
6@DF  
.\>v0Du  
C 谐振腔参数 mI74x3 [  
---------------------------------------- 6{=\7AY  
等效菲涅尔数      0.5 d!eYqM7-G  
放大倍率          2 9on@Q_7m  
腔长              90cm pK0"%eA  
孔径1半径       0.3cm *z@>!8?  
孔径2半径      0.6cm ]U"94S U:)  
----------------------------------------- `OSN\"\ad  
5\z`-)  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 03C0L&  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 y5!KXAQ%  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 ;!yQ  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 m*JaXa  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 yPq'( PV  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 F'0O2KQ  
F$)[kP,wtO  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 p5G?N(l  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 Jv^h\~*jH  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ;^Dpl'v%\  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 wmTb97o
 
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 P&f7@MOV.P  
prop 90                              # 向后传播90cm h$2</J"  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 )ut&@]  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 %7|9sQ:  
prop 90 # 向前传播90cm &Xf}8^T<V  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy YPxM<Gfa8  
write/screen/on  # 写屏 .
mR8q+I6  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 YOcO4   
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # a|X a3E  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Hj}K{20  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化
@{25xTt  
if STOP macro/exit  # 条件退出   r]6
C  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ez|)ph7  
title resonator mode pass = @pass_number   vX.VfY  
plot/l xrad=.75   mHRiugb!  
endif }~L.qG  
macro/end :>5@cvc  
-q

Ga]a  
###初始化变量 P5UL4uyl  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # uLV#SQ=bZN  
field_radius = 1.6  #调整场半径 *}*FX+px)  
A*\.NTM  
c##建立初始单位和高斯场分布 ln6d<; M5  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 F1yqxWHeo  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 ,>%}B3O:Y=  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 Vh4X%b$TV  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 lgk.CC  
lNYt`xp  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 %xI p5h]  
gain/eigenvalue/set 1   $|@ (  
plot/screen/pause 3 ZpQ)IHA.  
TEST = 1   2fL;-\!y(  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 glDu2a,Q  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 T{-CkHf9Q  
TEST = 0   50S&m+4d+  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 MDnua  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 \| 8  
noise 1 1                                 #从噪声开始 ``hf=`We  
resonator/run 30                         #宏运行30次 FOE4>zE  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Hquc o  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 R\!2l|_  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 W:pIPDx1=!  
#cI{Fe0h  
###绘制汇聚场分布 ,s"^kFl  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 _9F9W{'  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 vg32y /l]S  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           sBT2j~jhJ  
obs 1 .3                           rX2.i7i,  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 u. F9g #  
plot/watch ex11a_3.plt             z7fp#>uw  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         AP 2_MV4W  
UM"- nZ>[  
c##应用透镜并传播到远场 R{SF(g3  
lens/sph 1 100                   p8Qk'F=h  
prop 100                         lR6@ xJd:@  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 KW pVw!  
plot/watch ex11a_4.plt             
%]}  
plot/liso 1 ns=64                 AP?R"%  
8p 'L#Q.  
c###生成环围功率表 286jI7T  
encircled/calculate/energy 1       'c9]&B  
encircled/udata 1                 r@H /kD  
title ex 11: encircled energy       Ga^"1TZ x  
plot/watch ex11a_5.plt # TNe l/  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 8;RUf
~q?  
end 3YOq2pW72G  
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}C"%p8=HM  
z]_wjYn Z  
*av<E  
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