[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： xU.Ymq& 5  
R*dXbI&,e  
     (11.1) J{EK}'  
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。 RKs
_k`N0  
;rCCkA6  
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%。 UU =,Brb  
xr)m8H  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 eBECY(QMQ  
K}S=f\Q]  
7V\M)r{q7  
参考文献 \=W t{  
5oD%~Fk l  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ,qgR+]?({  
Tc;BE  
h2]GV-  
C 谐振腔参数 
k|_ >I  
---------------------------------------- cz>`$Zz  
等效菲涅尔数      0.5 !G~\9  
放大倍率          2 Me,AE^pgL'  
腔长              90cm #0qMYe>Y  
孔径1半径       0.3cm oB}rd9  
孔径2半径      0.6cm !.{{QwZ  
----------------------------------------- 
fV/  
s.}:!fBk  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ?v@q&  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 *UG=dl#F#  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 f7]C1!]  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ;}4e+`fF|  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 $J:~jY/J  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 GZFLJu  
'-X913eG!  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 dNs<`2
m  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 z?_5fte`  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 V:
4($  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ~hA;ji|I  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 Zo(QU5m0  
prop 90                              # 向后传播90cm _UeIzdV9  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 h@?BA<'S  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 )N&v.w  
prop 90 # 向前传播90cm {I_I$x_  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ^Ul*
Nm  
write/screen/on  # 写屏 [+$o`0q;N?  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 8|#p
D4e  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # (kI@U![u  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 +4p gPv  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 d`+cNKf  
if STOP macro/exit  # 条件退出   ze%)fZI0f  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 J$<g"z3  
title resonator mode pass = @pass_number   5/{gY{  
plot/l xrad=.75   )wYbcH  
endif 1G+?/w  
macro/end ep"54o5=d  
u>-!5=D8  
###初始化变量 bQM_rqjJGw  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # FmRa]31W  
field_radius = 1.6  #调整场半径 AU +2'  

\=/^H  
c##建立初始单位和高斯场分布 ~cx/>Hu  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 sh"\ kk9  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 !23#Bz7  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 )TcW.d6  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 !M&B=vk4  
#nh;KlI0  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 @v,qfT*k7  
gain/eigenvalue/set 1   G?6[K&w  
plot/screen/pause 3 rx#\Dc}  
TEST = 1   ~m56t5+uw  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 zZ=.riK  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 .sDVBT'%  
TEST = 0   J5Tl62}  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 DNaU mz  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 "8"7AoE  
noise 1 1                                 #从噪声开始 7MT[fA8^  
resonator/run 30                         #宏运行30次 6!n%SUt  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ?qQRA|n*  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 AcYL3  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 (HkMubnqg  
0 .dSP$e  
###绘制汇聚场分布 s^$zOp9  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 eS jXaZh  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 a{6rQ  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           <zK9J?ZQW>  
obs 1 .3                           z<jWy$Ta;  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 i-E~ZfJ  
plot/watch ex11a_3.plt             'I_\ELb_  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         Z\y@rp\l  
f&Bu_r  
c##应用透镜并传播到远场 M+ gYKPP  
lens/sph 1 100                   Q[y75 [  
prop 100                         g
<Sa{<0  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ,g$N  
plot/watch ex11a_4.plt             KPUc+`cN%  
plot/liso 1 ns=64                 :R<n{%~  
4PEJ}BW  
c###生成环围功率表 #$Z|)i]w  
encircled/calculate/energy 1       @"H+QVJ@  
encircled/udata 1                 -)aBS3  
title ex 11: encircled energy       dHnId2@#  
plot/watch ex11a_5.plt # #{l+I(M  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Dg@>d0FW  
end Oav^BhUO  
mMw&{7b:  
xS,#TU;)Ol  
vpUS(ztvs  
Q<r O5 -K  
h?DMrYk_%#  
1HBch]J