[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： )*x6 FfTUd  
R2]Z kg  
     (11.1) ocS5SB]8  
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。 D#JL!A%O  
'K{Z{[s{  
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%。 Oh6fj}eK  
:\7X}n
*&  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 vJOw]cwq  
b-Q>({=i  
=uYYsC\T  
参考文献 s 3f-7f<  
?[Q3q4  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). JKmIvZ)8  
oij}'|/Jc  

q6`b26  
C 谐振腔参数 TXvI4"&  
---------------------------------------- 9=h'9Wo  
等效菲涅尔数      0.5 v+#}rUTF  
放大倍率          2 [o+q>|q  
腔长              90cm T\j{Bi5 \J  
孔径1半径       0.3cm \k!{uRy'  
孔径2半径      0.6cm 8~z~_TD6m@  
----------------------------------------- rb+j*5Es  
hD*SpVIU  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 L4z ~B!uvF  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 3L}!RB  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 p(`6hWx  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 o{q{!7DH@  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 v~V!ayn)wQ  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 .|b$NM  
2:7zG"$  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 ,-d0b0  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 JJ2_hVU  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ]<rkxgMW>  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 MWpQ^dL_  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 >A"v ed8  
prop 90                              # 向后传播90cm bITP
Q7+  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 g<f <Ip=  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 $r8 ^0ZRr  
prop 90 # 向前传播90cm dj7hx"BI  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy IIF]/Ek]  
write/screen/on  # 写屏 Et/\xL  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ERE)A-8  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # q?DTMKx  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 <[\`qX  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 1o;J,dYu  
if STOP macro/exit  # 条件退出   +|'c>,?2H  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 au+kNF|Q  
title resonator mode pass = @pass_number   dq&yf7  
plot/l xrad=.75   lG!|{z7+0  
endif u:gN?O/G  
macro/end p~^D\jR.  
UT=tT)4b  
###初始化变量 ()Y4v  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # %gyLCTw  
field_radius = 1.6  #调整场半径 !K}~/9Z=m  
n%C>E.Tq  
c##建立初始单位和高斯场分布 w2Jf^pR  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 f'-i o<.  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 v99B7VH4  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 =`:K{loxq  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 dWUm\t'#  
zHL@i0>^  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 P&)xz7wG  
gain/eigenvalue/set 1   YoZFwRQU  
plot/screen/pause 3 6[LM_eP  
TEST = 1   6)-X  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 Jz.NHiLct1  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 x:>wUhzZ  
TEST = 0   (\a]"g,]v  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ?_$=l1vf  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 gp^5#  
noise 1 1                                 #从噪声开始 ?NR A:t(}  
resonator/run 30                         #宏运行30次 l@H  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 K[Kh&`T  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 X4AyX.p  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 !*m5F8Qm?A  
{7;8#.S72  
###绘制汇聚场分布 R)z4n  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 RHq/JD-  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 2FF4W54I  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           i;jw\ed  
obs 1 .3                           N#7Q
zB9]  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 v:o({Y 1Aq  
plot/watch ex11a_3.plt             3'qJ/*]9  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         r>"   
wS+^K  
c##应用透镜并传播到远场 .DR<Te  
lens/sph 1 100                   V7[zAq  
prop 100                         , GY h9  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 8p9bCE>\  
plot/watch ex11a_4.plt             y[\VUzD*'  
plot/liso 1 ns=64                 jJY"{foWV  
S<u-n8bv  
c###生成环围功率表 {Jx4xpvPo  
encircled/calculate/energy 1       U{z9>  
encircled/udata 1                 'u_t<F]b  
title ex 11: encircled energy       VUYmz)m5  
plot/watch ex11a_5.plt # RIE5KCrGB  
plot/udata 1 min=0. max=1. # bKQ"ax>6p  
end <]4i`6{v  
T ;vF(  
k
.^coI5  
?jt}*q>X]  
$dzy%lle  
IS[thbzkZ  
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UNQA