[推荐]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： cnc$^[c  
ec0v
g.>p  
     (11.1) E7<:>Uh  
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_c=2，N_eq=0.75。 7/1S5yUr|  
Qd./G5CC  
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%。 bk?\=4B:E  
b?^n'0
 
GLAD的计算与该理论相符甚好。 +?<jSmGW  
Iu[EUi!"  
QXz!1o+"  
参考文献 lrE0)B5F  
qa~[fORO[  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). S'O0'5U@  
9N29dp>g{{  
xpxm9ySwu  
C 谐振腔参数 <D^x6{}  
---------------------------------------- ; M(}fV]  
等效菲涅尔数      0.5 CQ`(,F3(  
放大倍率          2 e&5K]W0{  
腔长              90cm 7S`H?},sR  
孔径1半径       0.3cm `R> O5Rv  
孔径2半径      0.6cm T82_`u  
----------------------------------------- 8if"U xV(  
RFC;1+Jn  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 n`,Q:  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 uS'ji k}  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 NIfc/%  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 #r:`bQ0;  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ,2`d3u^CW  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 6S<$7=$=  
zi ,Rk.  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 P1QJ'eC;T  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 yjq )}y,tF  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 IMZKlU3  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 XbC8t &Q],  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 7|-xM>L$A  
prop 90                              # 向后传播90cm Cf7\>U->  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 UjaC( c  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 | #Pc e  
prop 90 # 向前传播90cm Z|c9%.,  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ^H4iHjg  
write/screen/on  # 写屏 &EPEpN R  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 dX*>?a  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # h+UscdUl  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 @:&+wq_>A^  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 fF("c6:w(  
if STOP macro/exit  # 条件退出   }dUC^04  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 kA
4ei  
title resonator mode pass = @pass_number   6iG<"{/U5  
plot/l xrad=.75   )^N8L<  
endif |S{P`)z%f  
macro/end bJm0  
3ms/v:\  
###初始化变量 _6!/}Fm  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # {1aAm+  
field_radius = 1.6  #调整场半径 yU"G|Ex  
lrhAO"/1  
c##建立初始单位和高斯场分布 nY9qYFw  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 I_G>W3  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 wsrx|n[]  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 j/D)UWkR  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 P(epG?Qg  
Db=>7@h3C  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 C..2y4bA}  
gain/eigenvalue/set 1   0:'jU  
plot/screen/pause 3 l;*lPRoW,  
TEST = 1   k6'#  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 wLSZL  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 8(5E<&JP  
TEST = 0   |OZ>/l {  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 7;'.5,-3c  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 9>3Ltnn0  
noise 1 1                                 #从噪声开始 YeC,@d[  
resonator/run 30                         #宏运行30次 xY0QGQca  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 i?>> 9f@F  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 >J3ja>Gw/  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 s}#[*WOc  
=6<w'>  
###绘制汇聚场分布 T[h}A"yK;  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 xdf
vme[  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 &]6K]sWJK{  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           kgI=0W>  
obs 1 .3                           $Kz\ h#}  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 AKKU-5 B9c  
plot/watch ex11a_3.plt             on;sq8;  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         x;FO|fH  
*OOa)P{^D  
c##应用透镜并传播到远场 x_y>j)  
lens/sph 1 100                   S~rVRC"<xo  
prop 100                         z]l-?>Zbg  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 @@/'b'  
plot/watch ex11a_4.plt             _jrA?pY  
plot/liso 1 ns=64                 |369@un6  
e0N=2i?I#z  
c###生成环围功率表 |<3Q+EB^  
encircled/calculate/energy 1       |:=b9kv  
encircled/udata 1                 GQ-e$D@SfB  
title ex 11: encircled energy       ?X_0Iy}1  
plot/watch ex11a_5.plt # )/WA)fWkT  
plot/udata 1 min=0. max=1. # lv\F+?]a  
end p=-B~:  
I6hhU;)C  
iTugvb
 
}`9fZK{. @  
Eo {1y  
c(Uj'uLc  
P96Cw~<Q?