[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： =4>@8=JA  
z!Hx @){|  
     (11.1) Q|//Z  
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。 P` ]ps?l  
=|V"#3$f  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 VDn:SGj5  
JqEb;NiP)5  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 UkfA}b^@
v  
Hirr=a3  
`]{Psc6_=  
参考文献 f?-J#x)  
PbN3;c3  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 4(|yD;  
vJThU$s-  
]-Lruq#  
C 谐振腔参数 7LdzZS0OM  
---------------------------------------- ?(Bl~?zD  
等效菲涅尔数      0.5 +{*)}[w{x  
放大倍率          2 Pz1G<eh#{g  
腔长              90cm FfSI n3  
孔径1半径       0.3cm acae=c|X  
孔径2半径      0.6cm ;@4sd%L8V  
----------------------------------------- ;qb Dbg  
5M.Red.L  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 =mLeMk/7 w  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 _yJ|`g]U3  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 GhiHA9.  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 K0 QH?F  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 !ew6 n I  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 8<
c'x]~  
D
!me%;  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 I4:rie\hjC  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 %ET # z!  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 C*Xik9n  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 wPQ&Di*X}  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 nF|Oy0  
prop 90                              # 向后传播90cm UOJ*a1BM  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 b~9`]+  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 /+29.1#
|  
prop 90 # 向前传播90cm pU@YiwP"]x  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy QH:>jmC{1h  
write/screen/on  # 写屏 f-&ATTx`J  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 J@gm@ jLc  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # 1q`k}KMy  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 jJ<;2e~OW  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 *?p ^6vO  
if STOP macro/exit  # 条件退出   wBE7Bv45  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 W[fT R?n  
title resonator mode pass = @pass_number   H7}g!n?  
plot/l xrad=.75   GI?PGAT  
endif IqXBz.p  
macro/end \#2 s4RCji  
%rw}u"3T  
###初始化变量 "R8.P/ 3  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # y]7%$* <  
field_radius = 1.6  #调整场半径 @"0uM?_)-  
fw:7U%MGv  
c##建立初始单位和高斯场分布 HS(U4  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 J ZA*{n2  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 'H!V54 \j  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 2'Y{FY_Z  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 [0wP\{%  
df^0{gNHx  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 <8*A\&  
gain/eigenvalue/set 1   :q(D(mK  
plot/screen/pause 3
.Jptj  
TEST = 1   %uj[`  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 &jt02+Hj'  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 X:U=MWc>  
TEST = 0   Q7L)f71i  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 3Fgz)*Gu]  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 #s*k| j}  
noise 1 1                                 #从噪声开始 WejyYqr34-  
resonator/run 30                         #宏运行30次 4`$5 _} j!  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 LNaeB(z"  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 dV)Y,Yx0${  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 WFRsSp2  
c5<kbe  
###绘制汇聚场分布 xUQdVrFU  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 uL bp.N8  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 zf`5>h|  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           b/z'`?[  
obs 1 .3                           re]%f"v:5  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 1k$2LQ  
plot/watch ex11a_3.plt              ccRlql(  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         $y8mK|3.3u  
JR])xPI`  
c##应用透镜并传播到远场 ~KJ,SLzhx9  
lens/sph 1 100                   ZTr:xX{R6  
prop 100                         
hK Fk$A  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 NWw<B3aL  
plot/watch ex11a_4.plt             0,:iE\
 
plot/liso 1 ns=64                 :DDO=
 
Ob7zu"zr  
c###生成环围功率表 _cR6ik zW(  
encircled/calculate/energy 1       #,t2*tM  
encircled/udata 1                 zMbfV%b  
title ex 11: encircled energy       I+*osk  
plot/watch ex11a_5.plt # n'q aR<bY  
plot/udata 1 min=0. max=1. # ?){0-A4  
end (qJIu  
WfRVv3Vm  
cZ6?P`X  
)t*S'R  
n; Lo  
eH ;Wfs2f  
k&WUv0