[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： }!=gP.Zu^  
Q;Q%SI`yT  
     (11.1)
jwq\stjD  
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<sub>c</sub>=2，N<sub>eq</sub>=0.75。 8Kk3_ y  
lD-V9   
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%。 7|K3WuLL  
\w3%[+c  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 AzxL%,_  
]
L$4Py  
`,Xb8^M2  
参考文献
KjBOjD'I  
keaj3#O  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 8s~\iuk  
hR!}u}ECd  
T0YDfo  
C 谐振腔参数 TZ:34\u  
---------------------------------------- A3z/Bz4]:#  
等效菲涅尔数      0.5 kq>GMUl~@  
放大倍率          2 )`mbf|,&t{  
腔长              90cm J"5jy$30'$  
孔径1半径       0.3cm ENO? ;  
孔径2半径      0.6cm l 4!kxXf-<  
----------------------------------------- W"dU1]
  
>dyhox2*"  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 6$;L]<$W>  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 uC- A43utv  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 FOeVRq:#  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ;*W=c  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 0r0c|*[+4z  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 hHCzj*5  
\Bt=bu>Z  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 R!@|6=]iG  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 .N/GfR`0/<  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ax4*xxU  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 sfyBw  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 3R'.}^RN  
prop 90                              # 向后传播90cm |3S'8OeCI  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Z
H_FA  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 "\4]X"3<+  
prop 90 # 向前传播90cm ~
B<97x(X  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy y!SF/i?Py  
write/screen/on  # 写屏 kxygf9I!;  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 LE8K)i  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # nDyvX1]  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Vu_&~z7h  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 ;&If9O1  
if STOP macro/exit  # 条件退出   UHr{  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 PP!l  
title resonator mode pass = @pass_number   jo<>Hc{g>  
plot/l xrad=.75   ri"?,}(  
endif wTHK=n\i  
macro/end _t$lcOT  
giaD9$C  
###初始化变量 #!w:_T%  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # = vY]G5y  
field_radius = 1.6  #调整场半径 sP9^IP  
~^^!"-  
c##建立初始单位和高斯场分布 ?F)_T  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 v$[ @]`  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 `oB'(  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 Uy(vELB  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 B"7$!Co  
/ c+,  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 A,3@j@bdy  
gain/eigenvalue/set 1   ^?E^']H)5u  
plot/screen/pause 3 -zPm{a  
TEST = 1   BXT80a\  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 RcY6V_Qx  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 01&*`0?  
TEST = 0   )WaX2uDA?  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ?+bTPl;%'  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 [Xs}FJ  
noise 1 1                                 #从噪声开始 R"m.&%n  
resonator/run 30                         #宏运行30次 mw:3q6  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 v>JB rIb$  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 uOyLC<I/  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 K{, W_^  
h{Oz*Bq  
###绘制汇聚场分布 K.:6YXVs<  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 H%*~l  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 +<'uw  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           w;lx:j!Vp$  
obs 1 .3                           +#|'|}j  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 on]\J  
plot/watch ex11a_3.plt             &Tf=~6  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         L@C >-F|p  
N5:D8oWWXR  
c##应用透镜并传播到远场 K~7'@\2 ?  
lens/sph 1 100                   lH6C
d/a  
prop 100                         [37f#p  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 I'KR'1z 9  
plot/watch ex11a_4.plt             Xulh.:N}  
plot/liso 1 ns=64                 1.hOE>A%  
ZkJY.H-F
 
c###生成环围功率表 P Xyyyir{  
encircled/calculate/energy 1       2&^,IIp  
encircled/udata 1                 d/0/$Bz}P  
title ex 11: encircled energy       pKOT Qf  
plot/watch ex11a_5.plt # C!aX45eg  
plot/udata 1 min=0. max=1. # FiV^n6-F`  
end *T.={>HE8  
uf{SxEa  
Y}V)4j  
Ktg&G<%J0  
H;7O\  
Mft0Dj/  
S&4w`hdD>~