[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： %:oyHlz%  
iaBy/!i  
     (11.1) :" Q!Q@>  
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。 |E$Jt-'  
=0 W`tx  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 , "w`,c>!  
5\1Z"?  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 9k=-8@G9  
'0x`Oh&PK  
CL%?K<um  
参考文献 ;K38I}  
1><\
3+8  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). +RS>#zd/=  
3)v6N_  
;Vc@]6Ck  
C 谐振腔参数 5g  ,
u\`  
---------------------------------------- <SI&
e/  
等效菲涅尔数      0.5 (
x,w/1  
放大倍率          2 %0T/>:1[E  
腔长              90cm iOz<n z  
孔径1半径       0.3cm <Ur(< WTV  
孔径2半径      0.6cm qCK)FOU  
----------------------------------------- "8|y  
'SF+P)Kmz  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ,\Gn  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 ) ?rJKr[`  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 yZ3/Ia>,  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 Srj%6rgsB  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 .{ ^4I  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 M$g%kqa  
X1G
[&  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 7onMKMktM%  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 rm2"pfs  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 O @fX +W?U  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 _l]`Og@Y  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 YAnt}]u!"  
prop 90                              # 向后传播90cm RL/~E xYC  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Q(h,P+
 
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 EJ
Y[M  
prop 90 # 向前传播90cm p#~
'xq  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy `HU`=a&d  
write/screen/on  # 写屏 8[
5%l7's  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 }CZ,WJz=  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # EB jiSQw  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 @<Au|l`  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 1) V,>)Ak  
if STOP macro/exit  # 条件退出   o>#<c @  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 @OAX#iQl  
title resonator mode pass = @pass_number   FV^CSaN[R  
plot/l xrad=.75   6"Q/Y[y  
endif w~M5)

b  
macro/end ep<Ad  
0?l|A1I%  
###初始化变量 %~P]x7%|  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # RGYky3mQK  
field_radius = 1.6  #调整场半径 g6EdCG.V  
'"QC^Joz  
c##建立初始单位和高斯场分布 {"8\~r&b  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 d}tn/Eu?B  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 =" K;3a`GI  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 uHBX}WH  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 WpC@nz?  
>1:s.[&  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 :xZ/c\  
gain/eigenvalue/set 1   (u85$
_C  
plot/screen/pause 3 A@*P4E`xp  
TEST = 1   E>TD`  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 mH*42XC*  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 ZmO/6_nU?  
TEST = 0   l;U9dO}/[  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 -_'M *-  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 hZI9*=`,"  
noise 1 1                                 #从噪声开始 a{Y:hrd:Z  
resonator/run 30                         #宏运行30次
PYr#vOH  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 =O1CxsKt6  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 mU:C{<Z  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 vrn IEur  
7>xxur&  
###绘制汇聚场分布 (xK=/()}q  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 aAO[Y"-:,Y  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 },0fPkVsU  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           isHa4 D0  
obs 1 .3                           mB;W9[  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 =Y|TShKk  
plot/watch ex11a_3.plt             AQ. Y-'\t  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         tr7FV1p  
lW'6rat  
c##应用透镜并传播到远场 ZA>hN3fE'  
lens/sph 1 100                   N-jFA8n  
prop 100                         !Qrlb>1z-  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 )vOZp&  
plot/watch ex11a_4.plt             1Y@6oT  
plot/liso 1 ns=64                 Eag->mw/~  
U/,`xA;v>  
c###生成环围功率表 B:ddlxT$  
encircled/calculate/energy 1       !6|Kpy8  
encircled/udata 1                 S4s\tA<  
title ex 11: encircled energy       ru3nnF_I  
plot/watch ex11a_5.plt # K>Fo+f
  
plot/udata 1 min=0. max=1. # |U1X~\""  
end NWwfNb>  
Zp@p9][C  
s\#kqw\x  
s!Y>\3rMW  
]jG%<j9A  
wke
$  
|^Try2@