[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： N}e(.  
k)o7COx  
     (11.1) c'>8pd  
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。 (2&K(1.Y  
JT}dor  
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%。 KX&Od@cQ$  
1WZKQeOo  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 DRS;lJ2  
7~QwlU3n<F  
WcQZFtW  
参考文献 h=mI{w*  
E9 :|8#b  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). y$"~^8"z  
"y3dwSS  
5[0l08'D  
C 谐振腔参数 ,(5dQ`hA0  
---------------------------------------- L.R\]+$U2  
等效菲涅尔数      0.5 t~udfOvY  
放大倍率          2 c>%z)uY>/  
腔长              90cm rYP8V >  
孔径1半径       0.3cm oC;l5v<  
孔径2半径      0.6cm rmAP&Gw I  
----------------------------------------- '{1W)X  
gs)%.k[BqG  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 mDe+ M{/  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 +;4AG::GN  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏
%K/G+  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 Qg86XU%l  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 8M5!5Jzv  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ()rx>?x5  
#z1ch,*3;  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 ({}O M=_  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 z;Gbqr?{{  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 8EVF<@{]  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 1f bFNxo8M  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 .LhbhUEfn  
prop 90                              # 向后传播90cm Dq_{O  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 UC<[z#]\;  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 g~WNL^GGS  
prop 90 # 向前传播90cm oVxV,oH(  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy yQQDGFTb!=  
write/screen/on  # 写屏 2TevdyI  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ~,3v<A[5Vi  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # WhVmycdv  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 R*c0NJF
 
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 M<|~MR  
if STOP macro/exit  # 条件退出   eUUD|U*b   
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 `U?H^,FVA  
title resonator mode pass = @pass_number   |4 d{X@`&  
plot/l xrad=.75   f T+n-B  
endif V.G9J!?<P  
macro/end D;T r  
Vzv.e
6_  
###初始化变量 He$mu=$q{  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # sD8xH  
field_radius = 1.6  #调整场半径 {D_4~heF  
7;#dX~>@{  
c##建立初始单位和高斯场分布 t&?v9n"X  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ;@ !d!&  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 w[$Wpae  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 ]mGsNQ ].H  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 =Q8^@i4[&D  
9@&Z`b_  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 }C2i#;b  
gain/eigenvalue/set 1   Vp0GmZ  
plot/screen/pause 3 a\2Myj  
TEST = 1   K
Lv  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 3YNkT"~T  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 *fy`
JC
 
TEST = 0   T`2fPxM:cZ  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 k:uuJ|  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 R?e7#HsJ  
noise 1 1                                 #从噪声开始 RU ,N_GV
 
resonator/run 30                         #宏运行30次 ~uD;_Y=u)r  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Q)|LiCR,  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 g>oYEFFJ  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 5Vm}<8{  
e
hB1`%@  
###绘制汇聚场分布 :DF4g=  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ^OcfM_4pN  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 }4ghT(C}$  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           d/99!+r  
obs 1 .3                           fkUH]CdaB  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 LB ^^e"  
plot/watch ex11a_3.plt             d4eCBqx  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         eR 2T<7G  
hFPRC0ftE  
c##应用透镜并传播到远场 I4p= ?Ds  
lens/sph 1 100                   hO@v\@;r  
prop 100                         T_B.p*\BM  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 %T*+t"\)  
plot/watch ex11a_4.plt             HyYQQ  
plot/liso 1 ns=64                 OcS`Fxs  
fvAV[9/-  
c###生成环围功率表 Jn[ K0GV  
encircled/calculate/energy 1       TF3q?0  
encircled/udata 1                 :XY3TI  
title ex 11: encircled energy       XI(
@O)  
plot/watch ex11a_5.plt # ,* vnt6C*  
plot/udata 1 min=0. max=1. #
r[4F
?W  
end +Y^F>/4=Y  
M&T/vByTn_  
)Is*- W  
: MmXH&yR  
R;,HtN  
5GxM?%\  
Bw7:ry