GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

+A 6kw%"   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： Ki:98a$   *Q-uE        (11.1) 9Z2aFW9   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。 4[r:DM|8   L{f0r!d|   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%。 q|B.@Ng.   r_^ ]5C\   GLAD的计算与该理论相符甚好。 Fvv/#V^R   c@O7,y:`I   W}^>lM\8   参考文献 Em<J{`k6   pR:cnkVF   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). *q1sM#;5   7BgA+Fz   Xs4G#QsAJ   C 谐振腔参数 ui*CA^ Y   ---------------------------------------- AdF[>Wv   等效菲涅尔数      0.5 (j)>npOd9   放大倍率          2 |msQ   腔长              90cm t2-bw6U   孔径1半径       0.3cm 5)K?:7   孔径2半径      0.6cm U,2\ TBz   ----------------------------------------- Wf  *b"#   XR)I,@i`'   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 xe1xP@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 l0wvWv*k   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 _@]@&^K$E   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 P4"EvdV7   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ps]s Tw   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 75H5{#)   :B_ itl0{e   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 / ='/R7~   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 #w]:<R^   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 0>?78QL9<   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 9y"\]G77E   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 SR1UO'.   prop 90                              # 向后传播90cm "IsDL^)A9   mirror rad=360.                        # 凹面镜 Gm LKg >%   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 d ,).O   prop 90 # 向前传播90cm }~o>H a;   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy gcs8Gl2   write/screen/on  # 写屏 N|WR^MQD   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 BBm;QOBU   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # @GR|co   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 >RT02Ey>   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 !Zf)N_k   if STOP macro/exit  # 条件退出   ~C],?X(zk   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ?IV3"\5   title resonator mode pass = @pass_number   !xh.S#B   plot/l xrad=.75   K1Wiiw   endif 1=%\4\   macro/end [VwoZX:   ul3._Q   ###初始化变量 z+B" RV   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # /7<l`RSr   field_radius = 1.6  #调整场半径 N)Z,/w9   Cy##+u,C   c##建立初始单位和高斯场分布 pVm'XP   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 t@EHhiBz   units/field 1 field_radius  # 定义单位 q6v%HF-q4   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 vSy#[9}   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 Li_ a|dI   JB= L\E}   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 u($y<Q)=   gain/eigenvalue/set 1   ,.<l^sj5   plot/screen/pause 3 LHz-/0[   TEST = 1   ?-0>Wbg   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 >*%mJX/F   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 bR!*z    TEST = 0   @bj3N   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 !bG%@{WT   clear 1 0                                  #光束初始化为0 rOu7r4   noise 1 1                                 #从噪声开始 hqVFb.6[   resonator/run 30                         #宏运行30次 lclSzC9   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 )xuvY3BPB?   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 14p <0BG   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 Ojf.D6nY   P'6eK?   ###绘制汇聚场分布 G t^Fj&^   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 7"`%-a$7   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 -%lA=pS{Fq   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ;X ]+r$_   obs 1 .3                           $5`P~Q'U   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 ;|f|d?Q\   plot/watch ex11a_3.plt             j\D_Z{m2   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         9a5x~Z:'   W"_")V=QBz   c##应用透镜并传播到远场 xFt[:G`\}u   lens/sph 1 100                   c1?_L(   prop 100                         2WRa@;Tj   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 }0Qex=vkO   plot/watch ex11a_4.plt             9""e*-;Mi   plot/liso 1 ns=64                 0m^(|=N-   W4Ey]y"   c###生成环围功率表 C$~2FTx   encircled/calculate/energy 1       QQUYWC    encircled/udata 1                 |<l  sv   title ex 11: encircled energy       lU0'5!3R,   plot/watch ex11a_5.plt # ]E\o<"#t/   plot/udata 1 min=0. max=1. # ~5[#c27E9   end xG JX~)   图1.刮刀镜镜前会聚横模 B\,pbOE?#   qcSlY&6+   图2.单程能量损失图 0L_JP9e   图3 "/e:V-W    6\7bE$K   图4.刮刀镜镜后会聚横模 v"VpE` z1#   dBKL_'@@}   图5.准直谐振腔的远场分布 iX]Vkx   I'Dc9&2   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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