[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： Lsdu:+-  
q8J/tw?%v  
     (11.1) LmE-&  
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。 qz&)|~,\C  
pifgt  
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%。 5{> cfN\q  
P}jr 8Z  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 )j]RFt  
uu>g(q?4II  
p=zm_+=  
参考文献 ,J
~dER\%  
T"jl;,gr]J  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). j
X%Q  
OsXQWSkj~  
tdm /U  
C 谐振腔参数 R)=<q]Ms  
---------------------------------------- w'!gLta  
等效菲涅尔数      0.5 fu/c)D6u*m  
放大倍率          2 P_gQ-pF.  
腔长              90cm -]e@cevy  
孔径1半径       0.3cm &}r932  
孔径2半径      0.6cm y[cAU:P?  
----------------------------------------- lQzrf"N'  
/[O
MpP  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 z!%}0  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 rZEu@6
3  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 .o>QBYpTw/  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 '&Ku Ba  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 e/6oC~#]  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 LM}si|  
seq$]  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 g5.Z B@j  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 7j Q`i;L}Y  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 &}]Wbk4:  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 i=ba=-"Mt  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ~4M]SX1z  
prop 90                              # 向后传播90cm =k'dbcfO$9  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 i[<O@Rb  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 ~LVa#  
prop 90 # 向前传播90cm 3eB2=_V`  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy y& )z\8  
write/screen/on  # 写屏 ,O2F}5|;  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 Ul=`]@]]  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # Y4_i=}\*vf  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ^^Ius ]  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 vq{:=:5'P  
if STOP macro/exit  # 条件退出   G*QQpSp  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 Na=q(OKN  
title resonator mode pass = @pass_number   qRUz;M4  
plot/l xrad=.75   %63<Iz"  
endif =X`/.:%|[  
macro/end /4|qfF3  
,YoIn  
###初始化变量 i@2?5U>h  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # a}wB7B;,g  
field_radius = 1.6  #调整场半径 1G\ugLm  
b;yhgdFx  
c##建立初始单位和高斯场分布 R}0cO^V  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 (i`DUF'#y  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 ,Zdc  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 xkX, l{6  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 )b =$!  
e0D;]  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 {PfE7KH  
gain/eigenvalue/set 1   ?.T=(-  
plot/screen/pause 3 =$HzEzrw  
TEST = 1   &t4j px  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 vs.q<i-u  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 #hai3>9|B  
TEST = 0   M?
_VYK  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 '\9A78NV{;  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 r6^DD$X  
noise 1 1                                 #从噪声开始 t0wLj}"U  
resonator/run 30                         #宏运行30次 z_zr3XR
9  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 E_xpq  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 -i58FJ`B  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 +%FGti$[  
5!?><{k=%  
###绘制汇聚场分布 t?/#:J*_7  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 Gm*i='f!?  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ;1BbRnCr  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           g
SP|;Gy  
obs 1 .3                           6OVAsmE  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 7OT}V}iP  
plot/watch ex11a_3.plt             JK_sl>v.7  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         n&@\[,B  
utQ_!3u  
c##应用透镜并传播到远场 0.?|%;^ib  
lens/sph 1 100                   7)[4|I  
prop 100                         w{0UA6+  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ?bbguwo~F  
plot/watch ex11a_4.plt             hG3b7!^#g  
plot/liso 1 ns=64                 eX}uZR  
0`_Gj{:L  
c###生成环围功率表 ?p/i}28=y  
encircled/calculate/energy 1       E9
|i:  
encircled/udata 1                 $ZE OE8.\  
title ex 11: encircled energy       rQ/S|gG  
plot/watch ex11a_5.plt # }4+S_b  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Lx2
.E1?@  
end #A?U_32z/2  
VN*^pAzlF  
OrHnz981K  
Al 0zL  
aWW|.#L  
I,.>tC