GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

,#hx%$f}d   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： @ !m+s~~]h   |z]--h        (11.1) d,*#yzO   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：Nc=2，Neq=0.75。 k/mO(i%qi   $Y&rci]   激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 A-5'OI   =.yKl*WV{   GLAD的计算与该理论相符甚好。 &M2SqeR62;   MrFi0G7u   =x^b   参考文献 .E&-gXJ4   !/wR[`s9w   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Gk2R:\/Y   %:vMD   jw$[b=sa   C 谐振腔参数 $*z>t*{7   ---------------------------------------- TF-k|##G   等效菲涅尔数      0.5 @-G^Jm9~\m   放大倍率          2 3lT>C'qq   腔长              90cm -9> oB   孔径1半径       0.3cm _7Rp.)[&   孔径2半径      0.6cm xji2#S%   ----------------------------------------- |Y|gT*v   ?R8wmE[w   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 J-)9>~[E<   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 X0e#w?   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 5V"g,]'Nd   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 0OAHD'   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 i{5,mS&   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 rA6lyzJ   / +9o?Kxya   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 LJ+Qe%|   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 wU1h(D2&h   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 L2 ^-t7   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 b%"Lwqdr7   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 NvU~?WN   prop 90                              # 向后传播90cm ^oT!%"\   mirror rad=360.                        # 凹面镜 5\\a49k.p   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 "l.1 UB&   prop 90 # 向前传播90cm RJO40&Z<Z   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ]v,>!~8r   write/screen/on  # 写屏 i1k#WgvZR   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 E"[h20`\/   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # Mpu8/i gX,   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 '&n4W7   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 7GVI={ b   if STOP macro/exit  # 条件退出   oGXndfd"   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 Hd9vS"TN]   title resonator mode pass = @pass_number   **!   plot/l xrad=.75   mf\eg`'4?   endif % XS2;V   macro/end xQK;3b   G.[,P~yy.   ###初始化变量 Q>[Xm)jr:   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # /;rPzP4K6   field_radius = 1.6  #调整场半径 F#^<t$5t   DpZO$5.Ec+   c##建立初始单位和高斯场分布 vl 67Xtk4   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 t/`~(0F   units/field 1 field_radius  # 定义单位 !0k'fYCa   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 @fz!]/   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 X: 1&Pdi   ZI>')T<@j"   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 r(Vz(   gain/eigenvalue/set 1   O<EFm}Ae   plot/screen/pause 3 U'K{>"~1a   TEST = 1   quGvq"Y>   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 GL<u#[   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 /-v6jiM   TEST = 0   UBZ37P   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 eK)R=M@i   clear 1 0                                  #光束初始化为0 *(>,\8OVf   noise 1 1                                 #从噪声开始 Spqbr@j   resonator/run 30                         #宏运行30次 8nSEAr~   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 zA g.,dA   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 2@~hELkk/E   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 d%wy@h   ooW;s<6   ###绘制汇聚场分布 bB->7.GXu   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ?n0Z4 8%   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 C ks;f 6G   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           =]swhF+l-   obs 1 .3                           *@1(!A   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 $2gX!)   plot/watch ex11a_3.plt             $t{;- DpNB   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         )5NjwL s   bCbpJZ   c##应用透镜并传播到远场 W7PL]5y&   lens/sph 1 100                   qjrl$[`X:   prop 100                         YooPHeQ   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ,^K}_z\9f   plot/watch ex11a_4.plt             4J9VdEKk   plot/liso 1 ns=64                 (Q4 hm]<   L)qDtXd4   c###生成环围功率表 `k]2*$%   encircled/calculate/energy 1       RNMd,?dj   encircled/udata 1                 YQ7\99tj   title ex 11: encircled energy       F ).7%YfY   plot/watch ex11a_5.plt # P1u(0t   plot/udata 1 min=0. max=1. # 618k-   end BJNZH#"   图1.刮刀镜镜前会聚横模 yRyUOTK   FBP'AL|   图2.单程能量损失图 oH]_2[ !   图3 q4y sTm   2P(6R.8;6   图4.刮刀镜镜后会聚横模 o0}kRL   bCL/"OB   图5.准直谐振腔的远场分布 Svl;Ul   h %UM<TZ]"   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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h7a/]~