[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： :'|%~&J  
sFuB[ JJ}  
     (11.1) 6=0"3%jn@  
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。 $i;%n1VBg  
uzr(gFd  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 1/:WA:]1,  
1Ue)&RW  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 bj=kqO;*O  
Bq3"l%hI  
6w|s1!Bl  
参考文献
ZF!cXo7d  
#(=8 RA:@  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). DD{-xCCR  
P>j^w#$n  
2+m%f"  
C 谐振腔参数 ).0klwfV  
---------------------------------------- \R\?`8Orz  
等效菲涅尔数      0.5 n** W  
放大倍率          2 pyJY]"UHVE  
腔长              90cm >Z r f}H  
孔径1半径       0.3cm 7u73v+9qn:  
孔径2半径      0.6cm +}[M&D  
----------------------------------------- WdI9))J2S  
ia6%>^  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 8w/$!9[  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 7uQiP&v  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 -j9Wf=  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 cBZ$$$v\#  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 j1D 1tn  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 Zawnx=  
8T-/G9u  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 +?y ', Ir  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 Uq/FH@E=  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 |7ct2o~un  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义  i;B &~  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 i7D[5!  
prop 90                              # 向后传播90cm )}w2'(!X8  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ?TTtGbvU  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 b?i5C4=K  
prop 90 # 向前传播90cm GYH{_Fq  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy fSc)PqLP  
write/screen/on  # 写屏 b$FK}D5  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 !y_4.&C{  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # =`<9N%  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 hvW FzT5  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 TP3KT)  
if STOP macro/exit  # 条件退出   -J &y]'  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 iepolO=  
title resonator mode pass = @pass_number   CZZwBt$P  
plot/l xrad=.75   KEfN!6
 
endif Z?JR6;@W  
macro/end -So$f-y  
O1+OE!w  
###初始化变量 )O+Vft&#  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # xB4}9zN s  
field_radius = 1.6  #调整场半径 nIZ;N!r=i  
0nr5(4h  
c##建立初始单位和高斯场分布 J(>T&G;  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 aFw \w>*^  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 2o)8'Lp  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 ==#mlpi`S[  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 -XASS%  
@tT2o@2Y^  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 VEsIhjQ  
gain/eigenvalue/set 1   wE~&Y
?^  
plot/screen/pause 3 <S ae:m4  
TEST = 1   )B*D\9\Z  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 >;Ag7Ex  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值
@bRKJPU9)  
TEST = 0   )WNw0cV}J>  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 Efp[K}Z^$  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 9QP-~V{$  
noise 1 1                                 #从噪声开始 /6y9u}  
resonator/run 30                         #宏运行30次 i2P:I A|@  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 u_HCXpP!Q  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ]A=yj@o$xN  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 L}=DC =E  
@#r6->%W  
###绘制汇聚场分布 S:lie*Aux*  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 sEymwpm9  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 6%^A6U  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           .QU]  
obs 1 .3                           #fx>{ vzH  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 +R8G*2  
plot/watch ex11a_3.plt             :y.~IQN  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         A('o&H  
`O0bba=:=  
c##应用透镜并传播到远场 %63s(ekU  
lens/sph 1 100                   tdsfCvF=a  
prop 100                         _I?oR.ON33  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 u|"y&
>!R-  
plot/watch ex11a_4.plt             ~2;\)/E\  
plot/liso 1 ns=64                 ;&dMtYb  
6
$)FQ U  
c###生成环围功率表 HDO_r(i  
encircled/calculate/energy 1       |b4f3n  
encircled/udata 1                 w8D6j%
C  
title ex 11: encircled energy       2kcDJ{(  
plot/watch ex11a_5.plt # u!-v1O^[
  
plot/udata 1 min=0. max=1. # ,!O]c8PcU  
end o<gK
"P  
WF_v>g:g  
oFb~|>d  
!]3kFWs  
3#?53s  
T65"?=<EB  
Dz&,g+>$J