[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： q~{O^,4S  
52r\Q}v$  
     (11.1) hzh3p[  
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。 B~ j3!?  
.{(gku>g(  
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%。 F#RtU :R  
>&T J  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 4OG1_6K  
m5W':vM  
i{r[zA]$  
参考文献 HLqDI
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<co:z<^lqu  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). |WgFLF~k  
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cxIAI=JK  
C 谐振腔参数 p;mV?B?oAQ  
---------------------------------------- C~M,N|m+^  
等效菲涅尔数      0.5 k~JTQh*,w  
放大倍率          2 M0]J`fL@  
腔长              90cm /5Yl, P  
孔径1半径       0.3cm S4!B;,?AxN  
孔径2半径      0.6cm .pblI  
----------------------------------------- O81'i2MJ9  
A|m0.'/  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 EIOP+9zP  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 m-Se-aF  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 HUel  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 XMLl>w2z  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ;Ji3|=4u  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 $-39O3  
:6Gf@Z&+  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 z%$
M IC  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 DyRU$U  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 u>V~:q\X  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 NHhKEx0Gtu  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 o9Tsyjbj  
prop 90                              # 向后传播90cm JE;!~=
 
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Qn@[{%),4  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 L; <Pod  
prop 90 # 向前传播90cm +,eF(VS!  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy )ZfbM|  
write/screen/on  # 写屏 so@ijl4{Z  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 x, 'KI?TyQ  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ^,Ft7JAn  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 &InF
C5A  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 H$6;{IUz~  
if STOP macro/exit  # 条件退出   D#d/?\2  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 E/^N   
title resonator mode pass = @pass_number   ,oJ$m$(Lj  
plot/l xrad=.75   !" @<!  
endif 6vg` 8  
macro/end {7EpljH@  
Wyb+K)Tg  
###初始化变量 u_Xp
\RJ  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # @$;I%  
field_radius = 1.6  #调整场半径 .Z@iz5  
#eKH'fE  
c##建立初始单位和高斯场分布 n_6
#Df*  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 R^yh,  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 ZUl-&P_X  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 n -x
Caq  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 L!Gpk)}[i  
ziv*4  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 `F_R J.g*p  
gain/eigenvalue/set 1   5GURfG3{  
plot/screen/pause 3 3E!3kSh|  
TEST = 1   t* =i8`8  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 |Pv)&'B"  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 tSVS ogGd  
TEST = 0   C-^8;xd  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 c7]0>nU;  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 <lRjh7  
noise 1 1                                 #从噪声开始 jT4 m(j  
resonator/run 30                         #宏运行30次 Y"TrF(C  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 6U1_Wk?  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ~pwk[Q!  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 &_'3(xIO  
,2mq}u>WU  
###绘制汇聚场分布 E=ObfN"ge  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 (bD#PQXzm  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 <Kk?BRxi  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           (Y  
obs 1 .3                           ~bgM*4GW  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 _lfS"ae  
plot/watch ex11a_3.plt             w3"%d~/[x  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         Wp^A.  

FaKZ|~Y e  
c##应用透镜并传播到远场 +9.GNu  
lens/sph 1 100                   WdbHT|.Aj  
prop 100                         P&*e\"{  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 O{EbL5p  
plot/watch ex11a_4.plt             A$l  
plot/liso 1 ns=64                 yp<)v(8|'  
Ba76~-gK$  
c###生成环围功率表 >KJE *X@s  
encircled/calculate/energy 1       )IKqO:@  
encircled/udata 1                 8TYoa:pZ  
title ex 11: encircled energy       -~ Dn^B1^  
plot/watch ex11a_5.plt # e]V7 7oc  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Wli!s~c5Fo  
end 4Dasj8GsV  
wif1|!aL  
[+qB^6I+P%  
)00jRuF  
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a@#<qf8g  
Gg%pU+'T