[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： Nr2C@FU:0  
\,!QJp4  
     (11.1) e&eW|E  
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。 +l^LlqA  
vaf&X]p  
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%。 s<x1>Q7X~  
39{{7(hh  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 `P
Xz  
{%w!@-  
W~_t~Vg5  
参考文献 M>jtFP<S  
:hGPTf  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). wPbkUVO  
SM[
Bv9|0  
R`F,aIJ]  
C 谐振腔参数 9>/wUQs!]  
---------------------------------------- F>]#}_  
等效菲涅尔数      0.5 doHF|<s  
放大倍率          2 DN4#H`  
腔长              90cm 3E}EBJLsZ  
孔径1半径       0.3cm W{XkVKe1a  
孔径2半径      0.6cm G;gJNK"e  
----------------------------------------- DOm[*1@^  
59(U`X  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 4VN aq<8  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 wHz?#MW 3L  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 ;%J5=f%z)  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 P+eKZo  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 Gt9wR  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 mzL[/B#>M  
kfC0zd+  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 rl:KJ\*D  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ?_6YtR,{  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 H;<!TX.zD  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 B~r}c4R{7  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ]pTvMom$6  
prop 90                              # 向后传播90cm crA:I"I  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ,S[K{y<
 
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 ~>ME'D~  
prop 90 # 向前传播90cm _3Q8n|  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy PW}OU9is  
write/screen/on  # 写屏 \hk/1/siyF  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 g+q@i{Yn  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # c $;\i  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 y93k_iq$S  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 ~HLRfL?  
if STOP macro/exit  # 条件退出   Rc
Y[rnI6  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 :x>T}C<Y  
title resonator mode pass = @pass_number   2V#6q,2  
plot/l xrad=.75   A-E+s~U8  
endif ~P1_BD(  
macro/end 1/j$I~B  
T@+ClZi  
###初始化变量 6o}V@UzqV  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # %&] 1Fh
L  
field_radius = 1.6  #调整场半径 P15:,9D  
P;foK)AM  
c##建立初始单位和高斯场分布 &{^eU5  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 P[gO85  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 8Pmwzpk02  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 wz#[:2  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 e9@(/+
 
tW6#e(^l6  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 k&Jo"[i&WO  
gain/eigenvalue/set 1   R$0U<(/  
plot/screen/pause 3 0<P(M:a  
TEST = 1   ?iz<  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 |$w*RI0C  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 |'w^
n  
TEST = 0   #tz8{o?ebN  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ;~ee[W$1  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 U1\MA6pXW  
noise 1 1                                 #从噪声开始 "Pdvmur  
resonator/run 30                         #宏运行30次 HYIRcY  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ;/A}}B]y  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 -N^=@Yx)  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 Z[;#|$J  
{5x>y:v  
###绘制汇聚场分布 XARSGAuw  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 M7p8^NL  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 # ITLz!gE  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           24|<<Xn  
obs 1 .3                           ![H
hxu  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 bw;iz,Z  
plot/watch ex11a_3.plt             MgP{W=h2  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         cUM_ncYOP  
Ys+N,:#R  
c##应用透镜并传播到远场 W:>J864!  
lens/sph 1 100                   Bfn]-]>sD  
prop 100                         hLn&5jYHvt  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 FLEg0/m0  
plot/watch ex11a_4.plt             ])68wqD  
plot/liso 1 ns=64                 69OET_AS>  
ZU^Q1}</5  
c###生成环围功率表 clC~2:  
encircled/calculate/energy 1       lk~dgky@  
encircled/udata 1                 dc)wu]  
title ex 11: encircled energy       !yk7HaP  
plot/watch ex11a_5.plt # u4C1W|x  
plot/udata 1 min=0. max=1. # i!y\WaCp  
end P$F#,Cn  
.0KOnLdK  
DZF[dxH  
*SXSF95  
Kl!DKeF  
EF0Pt  
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