[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： 7=}`"7i~  
'w&,3@Z  
     (11.1) Q xKC5`1  
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。 h19c*,0z!  
\]GBd~i<  
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%。 0>>tdd7  
Z?dz@d%C  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 JH5ckgdZ  
r IY_1  
)88z=5.  
参考文献 eR=P  
s)\%%CM  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970).  \&"gCv#  
4OC^IS  
y&UcTE2;%(  
C 谐振腔参数 Q.@9"&)t  
---------------------------------------- <-FAF:6$@@  
等效菲涅尔数      0.5 8
L^5bJ  
放大倍率          2 /0@'8f\I  
腔长              90cm 7<=xc'*8t  
孔径1半径       0.3cm F0qGkMs|f  
孔径2半径      0.6cm QT&2&#Z  
----------------------------------------- +CaPF  
7"FsW3an  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 X`ee}C.D_  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 EH=[!iW;  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 5PqL#Eu`!  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 1=}+NK!  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ,eW K~ pa  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 Ho2#'lSKM  
!0i  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 -X3yCK?re  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 krFuEaO  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 M2l0x @|  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Q9Sh2qF^2  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 VG_ PBG(  
prop 90                              # 向后传播90cm uD4on}
 
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ;=fOyg  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 hxZ5EK
By  
prop 90 # 向前传播90cm qs6r9?KP  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy Cjc>0)f&.  
write/screen/on  # 写屏 *c3(,Bmw  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 6j/g/!9c!  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # =^\yE"a  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 m&a.i B  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 hSr2<?yk  
if STOP macro/exit  # 条件退出   m<}>'D
T  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 98'/yZ  
title resonator mode pass = @pass_number   r$T\
@oTL  
plot/l xrad=.75   V"K-aO&  
endif n@[_lNa4GD  
macro/end >pdWR1ox  
y(^t&tgjS  
###初始化变量 @G,pM: t  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # iI.pxo s  
field_radius = 1.6  #调整场半径 j*Uz.q?  
1cq"H/N  
c##建立初始单位和高斯场分布 UTwXN |'|  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 fqpbsM;M]  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 ]ie38tX$  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 =S+*=jA  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 Mu: y9o95  
v]{F.N  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 VW&EdrR,S  
gain/eigenvalue/set 1   6Ft?9 B(F:  
plot/screen/pause 3 }$%j}F{  
TEST = 1   M$YU_RPl+  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 Ec'Hlsgh&T  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 n#$sLXVy  
TEST = 0   h@AKfE!\~  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ;YN`E  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 zbY2gq@?  
noise 1 1                                 #从噪声开始 3V uoDmG  
resonator/run 30                         #宏运行30次 H1Jk_@b  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 <$z6:4uN_  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称  3-~*  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 aQ.QkMZ  
 m#K)
%0  
###绘制汇聚场分布 u:]c  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 "%peYNZ&%  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 wE3L,yx=  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           P K+rr.k]  
obs 1 .3                           $Z|
HFV{  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称
/aTW X  
plot/watch ex11a_3.plt             QHU|aC{r  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         U1ZKJ<pv  
I|n?32F  
c##应用透镜并传播到远场 <?Ln`,Duk  
lens/sph 1 100                   8NnGN(a*D  
prop 100                         O:E0htdWr  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 {'8td^JEE  
plot/watch ex11a_4.plt             |E?PQ?P  
plot/liso 1 ns=64                 XQ3"+M_KG  
t]IHQ8  
c###生成环围功率表 #7Fdmnu`  
encircled/calculate/energy 1       whi#\>i  
encircled/udata 1                 fV#,<JG  
title ex 11: encircled energy       ObPXVqG"?  
plot/watch ex11a_5.plt # ='vD4}"j  
plot/udata 1 min=0. max=1. # %1oB!+tv  
end {=%,NwPs  
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m]+~F_/  
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