[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： v|GvN|_|  
$$@Tgkg?o  
     (11.1) 5kF5`5+Vj  
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。 :$j~;)2  
VA0TY/{ ]  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 l- l}xBf  
_OY;SJ(  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 =%L^!//c  
_MU'he^W  
4jpF^&y7u^  
参考文献 =EKJ!{  
gT.-Cf{  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). yrjm0BM#  
j*5VJ:  
KJd;c.  
C 谐振腔参数 i]nE86.;  
---------------------------------------- \&H%k   
等效菲涅尔数      0.5 CbZ1<r" /  
放大倍率          2 Aq"_hjp  
腔长              90cm xn"g_2Hi  
孔径1半径       0.3cm fAs:[  
孔径2半径      0.6cm =T$E lXwJ  
----------------------------------------- wb}tN7~Y;  
<LJ$GiU  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ;VuIQ*@m"  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 URAipLvN  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 3{ci]h`:y8  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ciTQH
(G  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 GYYro&aq{  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 MWl@smRh  
[Ue>KG62=  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 z,9qAts?mh  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 8^{BuUA  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 -4Xr5j%o  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 #xc[)Y,W  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 c|7Pnx%gT  
prop 90                              # 向后传播90cm HiC\U%We  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 L4NC-  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 0^m02\Li  
prop 90 # 向前传播90cm UW+I 8\^  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 3t,SXI@  
write/screen/on  # 写屏 P ,i)A  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 U0rz 4fxc  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # pQp}HD!-  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 J.-#:OZ  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 3!,%;Vz=  
if STOP macro/exit  # 条件退出   ZD,l2DQ?  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 "%Jx,L\f{  
title resonator mode pass = @pass_number   t~AesHZpk  
plot/l xrad=.75   1)r1/0  
endif pTTif|c  
macro/end OD i)#  
y?rsfIth`  
###初始化变量 NlKnMgt~  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # '~@WJKk  
field_radius = 1.6  #调整场半径 g9gyWz  
r=9*2X#  
c##建立初始单位和高斯场分布 
4_mh  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 xH=&={  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 '.iUv#j4Sh  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 PQ
fx0n,  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 L]p:gI
{m  
PXkPC%j  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 dlWw=^  
gain/eigenvalue/set 1   ENGw <  
plot/screen/pause 3 _])1P?.  
TEST = 1   `S!`=26Z!  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ^WeT3b q  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 S&VN</p  
TEST = 0   FSM~Rl
 
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 9Kqr9U--v  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 E5o0^^  
noise 1 1                                 #从噪声开始 WaHTzIa[  
resonator/run 30                         #宏运行30次 5'o.v^l  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 G q8/xxt  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 7 724,+2N  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 hP7nt  
B^6P6,  
###绘制汇聚场分布 -du+iOe?  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 {_ #   
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 S4|)N,#  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ULoTPx@N  
obs 1 .3                           ]Rw,5\0  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 kh`X92~  
plot/watch ex11a_3.plt             4 Hu+ljdjB  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         _rajm J  
t'z]<7  
c##应用透镜并传播到远场
7Fq|Zc`P  
lens/sph 1 100                   *kDXx&7B$  
prop 100                         D.HAp+lx  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 Edjh

*  
plot/watch ex11a_4.plt             <cl$?].RE!  
plot/liso 1 ns=64                 t$}+oCnkv  
I\[*vgjm3G  
c###生成环围功率表 E=LaPjEIj  
encircled/calculate/energy 1       H(0d(c1s  
encircled/udata 1                 #a/lt^}C*  
title ex 11: encircled energy       I&^?,Fyy<  
plot/watch ex11a_5.plt #  1 ft.ZJ  
plot/udata 1 min=0. max=1. # %~6+=*(\  
end Jb0]!*tV  
:?60pu=  
V-jo2+Y5=  

w("jyvV[C  
%``FIv15w  
//WgK{Mt  
0|HhA,u