[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： }`uq:y  
gq+#=!(2  
     (11.1) 4o( Q+6m  
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<sub>c</sub>=2，N<sub>eq</sub>=0.75。 "T6s;'k  
a,[NcdG  
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%。 P)UpUMt;k  
J8DKia|h(  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 SdJkno  
!Ee&e~"  
,f[Oy:fr  
参考文献 49 1 1  
^~m}(6  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). >):>Pz%U  
7T=:dv  
;vgaFc]  
C 谐振腔参数 <GoZ>  
---------------------------------------- \p J<@  
等效菲涅尔数      0.5 D}bCMN<  
放大倍率          2 6$p6dmV|  
腔长              90cm ks<+gL{K|i  
孔径1半径       0.3cm l`*R !\  
孔径2半径      0.6cm 2;YL+v2  
----------------------------------------- qLm g18  
A,%NdM;t=5  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 =2, iNn  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 lkgB,cflpi  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 qjLFgsd  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 h7
>`:~  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 l~GcD  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ((]Sy,rdk  
stlkt>9  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 IsB=G-s  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 FeuqqZ\=&  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 n7'X.=o7  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Bfr$&?j#  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 etH]-S  
prop 90                              # 向后传播90cm "A&HNkRz  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ]llvG\  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 hSSFmEpr  
prop 90 # 向前传播90cm |(rTz!!-  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy .
T^e8  
write/screen/on  # 写屏 <qCfw>%2F  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 &e1(|qax  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # k54Vh=p  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 g2GHsVS  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 BW&)Zz  
if STOP macro/exit  # 条件退出   5KwT(R o  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 M`.v/UQn  
title resonator mode pass = @pass_number   r7n-Xe  
plot/l xrad=.75   nL&[R}@W  
endif Y%)@)$sK  
macro/end >^ M=/+<c  
8hm|9  
###初始化变量 zX ?@[OT  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ?DKwKt  
field_radius = 1.6  #调整场半径 G,h=5y9_J  
E=8$*YUW(g  
c##建立初始单位和高斯场分布 wdTjJfr
 
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 Cw&U*H  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 ma(E}s  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 R(N5K4J  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 g:CMIe4  
UqsX@jL!  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 ".T&nS[z  
gain/eigenvalue/set 1   cAc>p-y
%  
plot/screen/pause 3 G,JNUok  
TEST = 1   8^6
dK  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 x6B_5eF  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 q~*>
 
TEST = 0   Dg2=;)"L  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 w-9fskd6e  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 qx<h rC0Z&  
noise 1 1                                 #从噪声开始 %,[p[`NRYR  
resonator/run 30                         #宏运行30次 @`Foy  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 zeG_H}[2&  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 Id;YIycXe  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 q\a'pp9d  
Kn+m9  
###绘制汇聚场分布 ;UG]ckV-  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 86N"EuH$  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 COk;z.Kn  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           |]8Hh>  
obs 1 .3                           ]S#m o  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 XKt">W  
plot/watch ex11a_3.plt             \<K@t=/ 6  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         .,5N/p"aV  
(r+#}z}  
c##应用透镜并传播到远场 pv #uLo  
lens/sph 1 100                   N++jI(  
prop 100                         }+Ne)B E  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 bI?YNt,  
plot/watch ex11a_4.plt             3>t^Xu~  
plot/liso 1 ns=64                 Ot#O];3  
=UW! 7OzC  
c###生成环围功率表 T,eP&IN  
encircled/calculate/energy 1       Ysz&/ry  
encircled/udata 1                 B1!b@0^  
title ex 11: encircled energy       ow{SsX  
plot/watch ex11a_5.plt # }+4^ZbX+:  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Q-g}{mFS  
end :L!O/Bd8V  
Dtw1q-  
5VG[FY6Pl  
Q(\U'|%J  
O8drR4Pt  
J<4egk4