[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： W(a31d  
1.U5gW/3L  
     (11.1) ^M6xRkI
 
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。 RhIRCN9  
zY_BnJ^  
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%。 S]mXfB(mh  
+#7e?B  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 ukb2[mb*u  
'AU(WHf  
8sjAr.iT.  
参考文献 I!3qb-.Q  
:S'P lH  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). VCfa<hn  
]8FSs/4  
XoEiW R  
C 谐振腔参数 T#%r\f,l0  
---------------------------------------- DjUif "v  
等效菲涅尔数      0.5 v MTWtc!6  
放大倍率          2 INqD(EG  
腔长              90cm rKg~H=4x2  
孔径1半径       0.3cm ^[6eo8Ck>  
孔径2半径      0.6cm U86bn(9K  
----------------------------------------- Y1?wf.  
L]
I ;{Y  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ]pr(hk  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 _1_CYrUc  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 ,?g}->ZB  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 0.C[/u[  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 MebLY $&8  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 #AHX{<  
}tue`">h  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 jxB  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 tmEF7e`(o  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 e]F4w(*=  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 :4RD.l  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 j"o8]UT/  
prop 90                              # 向后传播90cm x&>zD0\ :\  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 w/+e  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 gI<e=|J6w  
prop 90 # 向前传播90cm ~5LlIpf36|  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 6\"g,f  
write/screen/on  # 写屏 W2cgxT  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 j_L1KB*  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # 0\XG;KA  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 bV c"'RQ  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化  _0^f  
if STOP macro/exit  # 条件退出   HUUN*yikj  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 8+'9K%'@qX  
title resonator mode pass = @pass_number   &Luq}^u  
plot/l xrad=.75   ]M%kt+u!  
endif TY,5]*86I&  
macro/end O#Y;s;)i"  
u.W}{-+kp  
###初始化变量 nGb%mlb  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ZH6#(;b  
field_radius = 1.6  #调整场半径 #+$pE@u7A  
>a;0<Ui&Q  
c##建立初始单位和高斯场分布 s*%pNE U  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 .3Ex=aQcX  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 4#D=+70'  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 K(bid0Y  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 es]S]}JV  
ErZYPl  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 ,au-g)IFZ  
gain/eigenvalue/set 1    ?X{ul  
plot/screen/pause 3 &oi*]:<FNe  
TEST = 1   Gp*U2LB  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 um.s:vj$  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 Z*r;"WHB  
TEST = 0   tR`'( *wh  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 OJX* :Q  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 %K@s0uQ  
noise 1 1                                 #从噪声开始 79}voDFd  
resonator/run 30                         #宏运行30次 E1'| ;}/  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 7,vvL8\NHu  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 Wk3R6 V  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 "^?|=sQ  
A\Ax5eeL  
###绘制汇聚场分布 m3o+iY
kMD  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 s^O>PEX&<I  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 H{&o_  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           _Nze="Pt  
obs 1 .3                           ~r(/)w\  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 r7dvj#^  
plot/watch ex11a_3.plt             y9<]F6TT  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ';T=kS<^_  
vpTYfE  
c##应用透镜并传播到远场 DdAs]e|D[  
lens/sph 1 100                   e* 2ay1c  
prop 100                         sf""
]c$  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 PWErlA:58  
plot/watch ex11a_4.plt             y~ubH{O#  
plot/liso 1 ns=64                 y]9PLch]vZ  
z'iAj  
c###生成环围功率表 pS [nKcyj  
encircled/calculate/energy 1       "0BuQ{CQ  
encircled/udata 1                 |q0MM^%"  
title ex 11: encircled energy       &RSUB;ymL  
plot/watch ex11a_5.plt # Kterp%J?  
plot/udata 1 min=0. max=1. # M mihWD02  
end P1\:hh  
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Z.!tp  
Z:TW{:lrI  
WnATgY t  
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