[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： W6Y@U$P#G  
{AQ=<RDRF  
     (11.1) jVq(?Gc  
其中，a是孔径半径，L为腔长，λ为波长，M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm，a=0.3cm，M=2，λ=10μ。带入后计算得：N_c=2，N_eq=0.75。 x#:| }pR  
Q$fmD  
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%。 H*r
>Y  
7VP32Eh[  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 [<KM?\"1<  
9+pmS#>_  
"!EcbR  
参考文献 5scEc,JCi  
$cZUM}@  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). h;0S%ZC  
KI+VXH}Y5{  
F;>!&[h}G  
C 谐振腔参数 9VbOQ{8  
---------------------------------------- Sfr&p>{,  
等效菲涅尔数      0.5 Pfs;0}h5  
放大倍率          2 wiBVuj#  
腔长              90cm nWHa.H#  
孔径1半径       0.3cm FLY Ca  
孔径2半径      0.6cm 3
*@5S]]  
----------------------------------------- h5K$mA5  
JwXT%op9RP  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 s8h-,@p  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 uyY|v$FM  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 )Qvk*9OS  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ?y!E-&  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 Cn[0(s6  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 6VhjJJ  
nakYn  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 )[Yv?>ib  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 /g4f`$a  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 c?@T1h4  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 &:7ZQ1  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 r4#o+qE  
prop 90                              # 向后传播90cm q?ix$nKOv  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 vz!s~cAt  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 Kx%Sku<F'  
prop 90 # 向前传播90cm G2FXrkU  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ]H1I,`=@  
write/screen/on  # 写屏 (V HL{rj  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 >_LDMs[-p  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # qQH]`#P  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 5;{H&O9Q  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 $O5UyKI  
if STOP macro/exit  # 条件退出   wLH] <k  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 Zg.&V  
title resonator mode pass = @pass_number   A\.GV1  
plot/l xrad=.75   L5\WpM=  
endif x>Jr_A(  
macro/end s91JBP|B7  
N~xLu8,  
###初始化变量 qZA).12qS  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # w/K_B:s  
field_radius = 1.6  #调整场半径 5hy""i  
@Rw!'T  
c##建立初始单位和高斯场分布 ,YMp<C  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 eh5gjSqx  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 *v3]}g[<  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 s]JF0584  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 qC?:*CXH  
~7Tc$ "I  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 ,c)uX#1  
gain/eigenvalue/set 1   .uk>QMs1  
plot/screen/pause 3 4tS.G  
TEST = 1   =>! Y{: y(  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 I}vmU^Y>  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 1[vi.  
TEST = 0   v*[.a#1^  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 JC3m.)/  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 se>MQM5 )  
noise 1 1                                 #从噪声开始 A,LuD.8  
resonator/run 30                         #宏运行30次 A`}rqhU.{-  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 8UVmv=T  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 sK5r$Dbr  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 7[}xP#Z  
L# 2+z@g  
###绘制汇聚场分布 1cD! :[  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 '`uwJ&@  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 e;[F\ov%  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           lh;:M-b9  
obs 1 .3                           <"r#:Wr  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 "PpN0Rr  
plot/watch ex11a_3.plt             B,=H
@[Fj  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         Ch3jxgQY  
k|H:  
c##应用透镜并传播到远场 WV_.Tiy<  
lens/sph 1 100                   -B$2\ZE  
prop 100                         ]f({`&K5  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 LMAE)]N  
plot/watch ex11a_4.plt             5w@4:$=I  
plot/liso 1 ns=64                 -xA2pYz"  
0PrLuej
z  
c###生成环围功率表 07^iP>?  
encircled/calculate/energy 1       }=]M2}  
encircled/udata 1                 jmFz51  
title ex 11: encircled energy       2P@sn!*{1  
plot/watch ex11a_5.plt # 4Q6mo/=H  
plot/udata 1 min=0. max=1. # ^kB8F"X  
end F ;2w1S^  
I\$X/t +dH  
A*/HjTX  
 VN\W]jT  
K$E3QVa  
5X:*/FuS@  
j?x>_#tIY