[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： YbND2i  
,sn ?V~)  
     (11.1) 6OF&Q`*4  
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。 H.hF`n  
>pbO\=j]X  
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%。 ^0R.'XL  
z^T/kK3I  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 QnME|j\  
Z[RE|l{  
p2GkI/6)uu  
参考文献 y-)|u:~h  
y>3Zh5=  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). !=3[Bm
G  
Vi?[yu<F  
b<P9@h~:  
C 谐振腔参数 Q35$GFj"jD  
---------------------------------------- Pb]: i+c)  
等效菲涅尔数      0.5 |`1lCyV\tE  
放大倍率          2 G<#9`  
腔长              90cm HJo&
snT3  
孔径1半径       0.3cm %
YlL-*7L  
孔径2半径      0.6cm Kp'_lKW)]q  
----------------------------------------- aJ}y|+Cj  
y>_lxLhmO#  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 SpU+y|\[0  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 &q^\*<B.^  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 =J
&vr  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 I} m\(TS-"  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 !1$QNx
gi  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 {Iy<iV  
!}<d6&!py  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 \  $;E,  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 <^c?M[j  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 _dky+ E  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 -~\R.<+
 
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ~[l6;bn  
prop 90                              # 向后传播90cm b R> G%*a  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 VNBf2Va  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 D1rXTI$$  
prop 90 # 向前传播90cm ?{[ISk)  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy SR)G!9z_/  
write/screen/on  # 写屏 Ri=:=oF
(  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 +:k Iq  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # -c|dTZ8D)8  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 .<%2ON_  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 n}/?nP\%  
if STOP macro/exit  # 条件退出   5Iinen3>  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 Y"6 '  
title resonator mode pass = @pass_number   _<s[HGA`z  
plot/l xrad=.75   V

PW@y  
endif ^YG'p?r.s  
macro/end r@b M3V_o  
tIn dve  
###初始化变量 NbgK#;  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # P'%#B&LZo  
field_radius = 1.6  #调整场半径 N3dS%F,_  
< %@e<,8  
c##建立初始单位和高斯场分布 U4)x"s[CP  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ZeM~13[  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 HYU-F_|N=  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 %3b;`Oa  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 T'_#Dwmj*  
p+M#hF5o  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 R9XISsM^  
gain/eigenvalue/set 1   [A~n=m5H  
plot/screen/pause 3 " kp+1sG8  
TEST = 1   RP[^1  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 *Z}^T:3iw}  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 j11FEE<W  
TEST = 0   cxX/ b,  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 )gF>nNE  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 N{+6V`\  
noise 1 1                                 #从噪声开始 OM,Dy&Y  
resonator/run 30                         #宏运行30次 2L!s'^m-  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 z`g4
<  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 5rp,xk!  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 -c%#Hd  
cdd6*+E  
###绘制汇聚场分布 B|9[DNd  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 , e^&,5b  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 oF'_x,0  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           f2h`bO  
obs 1 .3                           zXX=WH  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 ^.3(o{g  
plot/watch ex11a_3.plt             WAq)1gwN  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         hk*@<ff  
VT ikLuH  
c##应用透镜并传播到远场 up_Qv#`Q  
lens/sph 1 100                   pW4O[v`  
prop 100                         #*;G8yV  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 (:Y0^  
plot/watch ex11a_4.plt             n[[2<s*YJ  
plot/liso 1 ns=64                 M=rH*w{^  
(JMk0H3u  
c###生成环围功率表 %Z
~0vwY  
encircled/calculate/energy 1       M
ZIZ"b  
encircled/udata 1                 r+%$0eB1^  
title ex 11: encircled energy       y@XE! L  
plot/watch ex11a_5.plt # gh9Gc1tKt  
plot/udata 1 min=0. max=1. # FTgqE@  
end mE
TGYkPUa  
d\O*Ol*/v  
yC&u^{~BC  
"udA-;!@&  
r;n^\[Ov0,  
%2@O,uCo@  
c)`=wDi