[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： nYA@t=t0  
P|0dZHpT  
     (11.1) )uG7 DR  
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。 i\h"N K  
[Un~]E.'J  
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%。 3vcKK;qCB  
M{!Y   
GLAD的计算与该理论相符甚好。 q4Rvr[  
 gAFu  
*O5Ysk^|  
参考文献 Vn7
FbaO^  
,RA;X  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). (SH<]@s  
u;@~P  
M&93TQU-  
C 谐振腔参数 +1uAzm4SL  
---------------------------------------- ^/"[jq3F  
等效菲涅尔数      0.5 bi01]  
放大倍率          2 [wLK*9@&  
腔长              90cm >^fpQG  
孔径1半径       0.3cm 5*~]=(BE  
孔径2半径      0.6cm s|cL mL[  
----------------------------------------- Xyz w.%4c  
pbXh}YJ&  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 J>o%6D  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 f3[/zcm;  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 Tgf\f%,h  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 AlVBhR`  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 >14x.c  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 mi`jY0e2  
K[j~htC{I"  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 SJ
 ay  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 )qq5WShMJ  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 (4GDh%  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 NK
yKsu  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 /Wx({N'
h$  
prop 90                              # 向后传播90cm QDHTP|2e  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 o@5zf{-  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 Z)Zc9SVC  
prop 90 # 向前传播90cm +N3f{-{"Yo  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy &"R`:`XF  
write/screen/on  # 写屏 nt
Zl(]l  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 =sIkA)"!=  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # y\C_HCU H  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 W Z_yaG$U  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 w4<n=k  
if STOP macro/exit  # 条件退出   $~h\`vF&  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ge[hAI2I  
title resonator mode pass = @pass_number   2jT2~D.U1  
plot/l xrad=.75   cYeC7l"  
endif LBw$K0  
macro/end DI)!x {"  
GN=ugP 9  
###初始化变量 xG7/[ jG  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # }G3:QD  
field_radius = 1.6  #调整场半径 C1M @;  
NB.
s2I7  
c##建立初始单位和高斯场分布 ^+MG"|)u~  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 JNx;/6'd,  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 #Rj&PzBe  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 zF7*T?3b"  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 /=i+7^  
l|Y?]LNr  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 C25EIIdRb  
gain/eigenvalue/set 1   eKv{N\E  
plot/screen/pause 3 QIWfGVc-  
TEST = 1   TGSkJ 1Lx  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 n#dvBK0M  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 NGs@z^&V  
TEST = 0   aS3Fvk0R{h  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 >s;>"]  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 bMvHAtp  
noise 1 1                                 #从噪声开始 R[bI4|t  
resonator/run 30                         #宏运行30次 -"}mmTa*<  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 6qF9+r&e?  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ;3P~eeQR  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 Er!s\(h  
`%<^$Ng
;  
###绘制汇聚场分布 H3Zsm)+:  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 6}"t;4@$x  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 )r`F}_CEL  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           y7@q]~%  
obs 1 .3                           wticA#mb  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 [IRWmN-  
plot/watch ex11a_3.plt             >J['so2Bf  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ]N4?*S*jd)  
c>)_I  
c##应用透镜并传播到远场 }}q_QD_  
lens/sph 1 100                   S uo  
prop 100                         i!7|YAu  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 YacLYo#  
plot/watch ex11a_4.plt             "b `R_gG9  
plot/liso 1 ns=64                 AD0pmD  
~^ ^|]s3  
c###生成环围功率表 M\L^ Wf9  
encircled/calculate/energy 1       zv>7;E
n3  
encircled/udata 1                 g7g^iLU  
title ex 11: encircled energy       gu|cQ2xV  
plot/watch ex11a_5.plt # 6_a~ 4_#  
plot/udata 1 min=0. max=1. # --BS/L-  
end ^E}};CsT  
RS9mAeX4h  
qf?X:9Wt  
N^@aO&+A  
P;DGs]PF  
{<#~Ya-