[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： R.[Z]-X  
'$As<LOEd/  
     (11.1) ;g_> ;tR/  
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。 1pv}]&X  
%u^JpC{E  
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%。 MC((M,3L  
vkS)E0s  
GLAD的计算与该理论相符甚好。  rdnno  
jJ4qR:]  
D9mz9
   
参考文献 !}\4utHY  
5 )2:stT73  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ^[Ua46/"m  
dLsn\m>  
(\"k&O{  
C 谐振腔参数 be5,U\&z  
---------------------------------------- "xMD,}+5$$  
等效菲涅尔数      0.5 $I#q  
放大倍率          2 04%S+y.6&Y  
腔长              90cm .,~(%#Wl$  
孔径1半径       0.3cm G1t\Q-|l0  
孔径2半径      0.6cm YJs|c\eq?  
----------------------------------------- aw?=hXR!  
/:<IIqO
.  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 :{'k@J"|a  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 E|YdcS  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 h=
kQ$`j6  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 sG~<M"znV  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 vQF vtwd  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 zJM S=r  
Ov-b:lH  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 2eeQ@]Wj[Z  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 G5dO 3lwq  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器  Pi%%z  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 x5dWBGH  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ~`>e5OgOJ  
prop 90                              # 向后传播90cm ~Au,
#7X)  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Z3;!l  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 z3t~}aL  
prop 90 # 向前传播90cm nFX_+4V2  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy Xd:7"/:r  
write/screen/on  # 写屏 \^1+U JU  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 AeIrr*~]B  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # juAMAplf  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 <)g8yA
  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 ?::NO Dg  
if STOP macro/exit  # 条件退出   RWgDD;&_[a  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 Sz{O2lY  
title resonator mode pass = @pass_number   xRuFuf8  
plot/l xrad=.75   eMOD;{Q?X  
endif D3Jr3 %>  
macro/end GN#<yv$av  

xE}VTHFo'  
###初始化变量 Ub0/r$]DK  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # gu)=wu0  
field_radius = 1.6  #调整场半径 VZ>On$hp  
5`~mmAUk;`  
c##建立初始单位和高斯场分布 lcON+j  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 :"6q,W  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 WWwUwUi  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 =k}SD96  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 M)?dEgU}M  
g#NZ ,~  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 UH@as  
gain/eigenvalue/set 1   sGY_{CZ:  
plot/screen/pause 3 %I!:ITa  
TEST = 1   ;E~4)^  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 6*9}4`  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 rdJm{<  
TEST = 0   =1h9rlFj"D  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 H-rWDN#  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 v]2S`ffP  
noise 1 1                                 #从噪声开始 oq-<ob  
resonator/run 30                         #宏运行30次 GwsY-jf  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 R cY>k  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ;;5Uwd'-
  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 A]`El8_t"  
ezhDcI_T  
###绘制汇聚场分布 A6<C-1 N}j  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 {vaaFs  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 *y`%]Hy<  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           u{&B^s)k.  
obs 1 .3                           ^IZ)#1U  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 `\=Gp'&Q+  
plot/watch ex11a_3.plt             1{pmKPu  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         k.h`Cji@  
j$fAq\B  
c##应用透镜并传播到远场 Uts"aQ  
lens/sph 1 100                   I3u{zHVwI  
prop 100                         t{!  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 jD){I  
plot/watch ex11a_4.plt             DG(7|`(aY  
plot/liso 1 ns=64                 #Z=t
J  
kI*(V[i  
c###生成环围功率表 J2GcBzRH  
encircled/calculate/energy 1       <Y 4:'L6  
encircled/udata 1                 g*\/N,"z  
title ex 11: encircled energy       h*0S$p<[1  
plot/watch ex11a_5.plt # 'f8(#n=6qP  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 2.}R
 
end F9c`({6k  
fnzy5+9"  
u#
W5`
sl  
fLN!EDq  
u]C`6)>  
,zcQS-e2  
K5 3MMH[q#