[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： r2
Q"NVw  
p0@iGyd  
     (11.1) 4TLh'?Xu9  
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。 !0w'S>e  
.$q]<MK8  
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%。  ztTpMj  
IlaH,J7n  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 0^.q5#A2  
vbSz&+52;  
6!bf,T
]  
参考文献 =B;)h  
9J>DLvl;  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). QJv,@@mu  
lRO4- y  
x.d9mjLN8m  
C 谐振腔参数 C&"8A\we  
---------------------------------------- ?"L>jr(  
等效菲涅尔数      0.5 [rQ#skf  
放大倍率          2 Jcy`:C\Ay  
腔长              90cm =P5SFMPN  
孔径1半径       0.3cm "Uyw
7  
孔径2半径      0.6cm FMR0?\jnT  
----------------------------------------- oVLz7Y[JE  
_/KW5  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 MM^tk{2?.  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 <1hwXo  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏  R
 z[-  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 )of_"gZ$3A  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 atPf527\`  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 u'=#~'6  
/a]+xL  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 GA;E (a  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 N'^ 0:zK:  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 5xRh'Jkyb  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ,@<-h* m  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ZkqC1u3  
prop 90                              # 向后传播90cm Q(%uDUg%  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Ir]b.6B  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 zO!`sPP  
prop 90 # 向前传播90cm L:'Y#VI{  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy AjZT- Q0L  
write/screen/on  # 写屏 ^%\p; yhL  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 8y+Gvk:  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # }
}ogdq  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 @GGyiK@  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 }p "HD R>  
if STOP macro/exit  # 条件退出  
Phx/9Kk  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 I2zSoQ1P  
title resonator mode pass = @pass_number   XLM 9+L  
plot/l xrad=.75   |>[w$  
endif ^up*KQ3u\  
macro/end ==IL63  
71f]KalqL  
###初始化变量 V @8X.R>  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # F@?QVdY1q7  
field_radius = 1.6  #调整场半径 0{Tf;
a<  
1AhL-Lj  
c##建立初始单位和高斯场分布 J\2F%kBej?  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 bk5~t'  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 W[YcYa_tQ  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 m 81\cg  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 F.AO  
t7lRMCN  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 2b!b-  
gain/eigenvalue/set 1   @89mj{  
plot/screen/pause 3 )m6=_q5@o  
TEST = 1   D:){T>  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 slw^BK3t  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 #+r-$N.7  
TEST = 0   ,(lD5iN  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 rNI3_|a  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 4CNK ]2  
noise 1 1                                 #从噪声开始 /
x`H6'3?  
resonator/run 30                         #宏运行30次 J|3CG;+  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 0k3
^+#J  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 kV-a'"W5  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 k ^+h>B-;  
.k[Ptx>  
###绘制汇聚场分布 nar=\cs~g  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 )Q9J,  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 vR:t4EJ`  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ;m;wSp  
obs 1 .3                           {_Wtk@  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 g%^Zq"  
plot/watch ex11a_3.plt             6`EyzB%.$  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         [rGR1>U?i  
]\Ez{MdAT  
c##应用透镜并传播到远场 na%9E8;:&v  
lens/sph 1 100                   $z` jR*  
prop 100                         tXfB.[U  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 /GCSC8T  
plot/watch ex11a_4.plt             Be-gGJG  
plot/liso 1 ns=64                 <;W
4Th<4  
|[xi"E\  
c###生成环围功率表 GVFD_;j'  
encircled/calculate/energy 1       HaLEQ73  
encircled/udata 1                 XjL( V1  
title ex 11: encircled energy       m@"!=CTKd  
plot/watch ex11a_5.plt # +)ro EJ_  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Ik~5j(^E-  
end LgB}!OLQ  
6`%}s3Xq  
<:/V`b3a  
/&vUi7'  
>YPfk=0f0  
vChkSY([  
w[loV