GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

Fg5kX   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： IS{wtuA.   n,V[eW#m'L        (11.1) j@U]'5EVB   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。 qYjce]c   HJLG=mU   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%。 ll<Xz((o   $%CF8\0   GLAD的计算与该理论相符甚好。 FxtQXu-g   DJXmGt]   G%AbC"   参考文献 Yz/md1T$   RXpw!   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Pg0x/X{t   9N%We|L,c   D9CaFu   C 谐振腔参数 &0OG*}gi   ---------------------------------------- mPtZO*Fc   等效菲涅尔数      0.5 Q_Q''j(r6b   放大倍率          2 hk(ZM#Bh   腔长              90cm Pmr5S4Ka   孔径1半径       0.3cm Qcq`libK   孔径2半径      0.6cm I {S;L   ----------------------------------------- fcRxp{*zO   <;eW=HT+uq   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ?cBwPetp   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 hYT0l$Ng   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 uy[At+%zg   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 G7`ko1-   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 [fya)}   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 6y%qVx#!   E:sf{B'&   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 nX6u(U   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 @w#-aGJO   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 d6?j`~[7#-   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 t9kzw*U9   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 W7R<%?   prop 90                              # 向后传播90cm k$z_:X   mirror rad=360.                        # 凹面镜 <y2U3;t   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 fnjPSts0   prop 90 # 向前传播90cm IXMop7~   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy u<7/0;D#+   write/screen/on  # 写屏 \%JgH=@ :=   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 =V,mtT   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # U2tV4_ e   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 _UMg[Um   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 iTBx\u%{   if STOP macro/exit  # 条件退出   T6y\|   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 3Gp$a;g   title resonator mode pass = @pass_number   o8V5w!+#   plot/l xrad=.75   4x=v?g&   endif 0rQMLx   macro/end :KSV4>X[%a   APn |\   ###初始化变量 !1jBC.G1   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # QUwd [   field_radius = 1.6  #调整场半径 #px+;k5   /wQy17g   c##建立初始单位和高斯场分布 .KB^3pOpx   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 [N-Di"   units/field 1 field_radius  # 定义单位 O40?{v'   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 s[RAHU   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 G, }Yl   2RVN\?s:   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 {g'(~ qv   gain/eigenvalue/set 1   WrnrF z   plot/screen/pause 3 YquI$PV _   TEST = 1   -P(efYk   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 SXSgld2uS   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 6C1#/   TEST = 0   =m]v8`g   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 }kw#7m54   clear 1 0                                  #光束初始化为0 EKYY6S2   noise 1 1                                 #从噪声开始  R~TTL   resonator/run 30                         #宏运行30次 yJ[0WY8<kC   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 A]_7}<<N   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 2 ~dE<}   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 $P >   >2Y=*K,:   ###绘制汇聚场分布 paA(C|%{   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 wm+};L&_   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 6B8VfQ9[   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           f$o_e90mu   obs 1 .3                           SpIv#?   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 P7[h-3+^   plot/watch ex11a_3.plt             lne|5{h   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         [7:,?$tC   DHg:8%3x   c##应用透镜并传播到远场 =eq[:K<6   lens/sph 1 100                   0.Q Ujw   prop 100                         RF?`vRZOe   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 v8wq,CYV   plot/watch ex11a_4.plt             +WZX.D   plot/liso 1 ns=64                 `_6C{<O   <jBF[v9*m(   c###生成环围功率表 ]"p Vj6O   encircled/calculate/energy 1       v1#otrf   encircled/udata 1                 \:P>l e'1   title ex 11: encircled energy       ob!P;]T   plot/watch ex11a_5.plt # 7RQR)DG   plot/udata 1 min=0. max=1. # Ky`qskvu   end ;_XFo&@   图1.刮刀镜镜前会聚横模 ,Y@Gyx!4   L@rcK!s,lD   图2.单程能量损失图 av(6wht8   图3 HRpte=`q   cQjv$$&6[   图4.刮刀镜镜后会聚横模 !@5 9)   %J}xg^+f   图5.准直谐振腔的远场分布 5frX   44J]I\+   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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