GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

3L/qU^`   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： hW*2Le!I   M=[/v/M=        (11.1) "=4`RM   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。 pAS!;t=n,   R"(rL5j   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%。 :LRR\v0HM   d_9 Fc"C~   GLAD的计算与该理论相符甚好。 NfLvK o8   e;b,7Qw   f`<j(.{9F   参考文献 8f>=.O*)   >}QRMn|@H   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). tq=1C=h   r})2-3ZA9   f@l6]z{.L   C 谐振腔参数 1lyJ;6i6L   ---------------------------------------- 3oX%tx   等效菲涅尔数      0.5 "^-U#f>k   放大倍率          2 QFoZv+|   腔长              90cm ToNi<~   孔径1半径       0.3cm BqZ^I eC$   孔径2半径      0.6cm 3_=~7B) 8   ----------------------------------------- ln.kEhQ3B   U -~%-gFC   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 *Yv"lB8   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 !- f>*|@   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 PpMZ-f@   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 8>x.zO_.c>   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 2=ZR}8}9Q:   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 q0WW^jwQ   hT6:7_UD   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 ZWMX!>o<   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 RsBo\#`   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 |Y3!Lix   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 }@yvw*c   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 #oMbE<//"   prop 90                              # 向后传播90cm A/N*Nc   mirror rad=360.                        # 凹面镜 5_Yv>tx   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 6h>8^l   prop 90 # 向前传播90cm X:-X3mV9{   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy "_+X#P x   write/screen/on  # 写屏 @_YEK3l]l   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 IWu^a w   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # G B!3` A%&   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 @RotJl/>   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 c?) pn9   if STOP macro/exit  # 条件退出   =f@O~nGm   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 .G+}Kn9!   title resonator mode pass = @pass_number   ~C5iyXR   plot/l xrad=.75   *pP"u::S   endif L1BpkB   macro/end B%6bk.   j5z, l   ###初始化变量 HY#7Ctn3   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ,r5<v_   field_radius = 1.6  #调整场半径 qt]QO1pAd   +C;ZO6%w   c##建立初始单位和高斯场分布 fEs957$   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 5!#" 8|oY   units/field 1 field_radius  # 定义单位 u#p1W|\4   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 !~UI~-i'   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 4W9!_:j(j   hx4!P(o1   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 S "oUE_>   gain/eigenvalue/set 1   qNHS 1   plot/screen/pause 3 N(Y9FD;H   TEST = 1   }SitT\%   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ulfpop*2   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 wdBytH6r.   TEST = 0   rQ}4\PTi   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 1ISA^< M   clear 1 0                                  #光束初始化为0 }#!o^B8   noise 1 1                                 #从噪声开始 `m<="No   resonator/run 30                         #宏运行30次 >&^w\"'   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 {\|? {8f   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 hD<z^j+   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 b("CvD8   gbpm::   ###绘制汇聚场分布 n!Y.?mU6   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 md$[Bs9   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 w2]1ftY   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           mMN oR]   obs 1 .3                            TG?;o/   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 I.x0$ac7   plot/watch ex11a_3.plt             _Fl]zs<   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         #*S/Sh?Q   "]c:V4S#`A   c##应用透镜并传播到远场 CyG@   lens/sph 1 100                   %c^]Rdl   prop 100                         s+zb[3}   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 DDAqgx   plot/watch ex11a_4.plt             YD@V2gK   plot/liso 1 ns=64                 wT*N{).   /2'\ya4B   c###生成环围功率表 p00\C   encircled/calculate/energy 1       83R"!w18   encircled/udata 1                 ls*^3^O   title ex 11: encircled energy       vJ"@#$.   plot/watch ex11a_5.plt # R$6Y\ *L[   plot/udata 1 min=0. max=1. # dUO~dV1   end ,6t0w|@-k   图1.刮刀镜镜前会聚横模 -HoPECe   }GkEv}~t   图2.单程能量损失图 :Hd?0eZ|   图3 u85y;AE,(   E}NX+ vYF   图4.刮刀镜镜后会聚横模 NmB0CbB   &<_sXHg<x   图5.准直谐振腔的远场分布 B|extWwu   {qL nwy!i   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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boN)C?"^h