[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： [OW <<6  
_^r};}-}  
     (11.1) gSz<K.CT  
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。 LE\=Y;%  
Uj):}xgi'  
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%。 P.'.KZJ:WD  
STp9Gh-  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 V4n~Z+k  
C9!t&<\}  
m&:&z7^p  
参考文献 L"qJZU  
x b"z%.
j  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). :V(L
BH0  
5#,H&ui\  
qq/>E*~  
C 谐振腔参数 QB*,+u4  
---------------------------------------- !6KX^j-  
等效菲涅尔数      0.5 6ZqU:^3  
放大倍率          2 wq$$. .E  
腔长              90cm <RY =y?%z  
孔径1半径       0.3cm j_~KD}  
孔径2半径      0.6cm hOY@vm&  
----------------------------------------- @C)s4{V  
C/e.BXA  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 fp)SZu_*  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 V\cbIx(Z^  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 r5}p .  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 =AIFu\9#a`  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ^M'(/O1  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 L ;L:  
YThVG0I =  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 x>yqEdR=o  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 (?jK|_  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 h>/teHy /  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 r&{8/ 5"  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 FDMQLxf  
prop 90                              # 向后传播90cm V<QpC5  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 :_8K8Sa  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 &C9IR,&  
prop 90 # 向前传播90cm B\J[O5},
 
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy y2A\7&7  
write/screen/on  # 写屏 hX.cdt_?  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 uY]';OtG  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # \p4*Q}t  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 *k{Llq  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 OrkcY39"~a  
if STOP macro/exit  # 条件退出   h4hAzFQ.s  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 aTvyzr1  
title resonator mode pass = @pass_number   )Te\
6qM  
plot/l xrad=.75   <Wn~s=  
endif 8<VDp Y
  
macro/end Y25`vE(  
2{ F-@}=  
###初始化变量 E`)e ;^  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ,}t%7I  
field_radius = 1.6  #调整场半径 /!]K+6>
u  
~c EN=(Z~r  
c##建立初始单位和高斯场分布 2*cNd}qr  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 3f`Uoh+  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 G*=HjLmZg  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 V IzIl\<aM  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 #Pd9i5~N  
G8repY  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 mB`HPT  
gain/eigenvalue/set 1   ?NoNg^Of  
plot/screen/pause 3 fbApE  
TEST = 1   :` SIuu~@  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 !X}+JeU'  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 59.$;Ip;g  
TEST = 0   zJXZ0yRT
 
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 +L09^I  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 v[$e{Dz(  
noise 1 1                                 #从噪声开始 ;~F*2)  
resonator/run 30                         #宏运行30次 Xe4   
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题  !XTzsN  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 Id?-Og2iV  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 Y1Ql_  
) 8xbc&
M  
###绘制汇聚场分布 jZ~girA  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 k)+{Y v*  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 8(? &=>@  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           g0 Q,]\~  
obs 1 .3                           
`Am|9LOT  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 1feVFRx'  
plot/watch ex11a_3.plt             6PsT])*>DE  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         \4 b^*`d  
%s}{5Qcl/  
c##应用透镜并传播到远场 W%rUa&00  
lens/sph 1 100                   %RW*gUvc]  
prop 100                         'l<#;{  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ]+G .S-a  
plot/watch ex11a_4.plt             J{4=:feIC?  
plot/liso 1 ns=64                 +=W(c8~P  
@0@WklAJA  
c###生成环围功率表 =bp'5h8_  
encircled/calculate/energy 1       N!7?D'y   
encircled/udata 1                 U/Cc!WXV]  
title ex 11: encircled energy       $bhI2%_`M  
plot/watch ex11a_5.plt # o"qxR'V  
plot/udata 1 min=0. max=1. # D{t_65c-  
end
/
K2[`+-  
"y8W5R5kL4  
Wt%Wpb8
  
&tUX(  
ce$[H}rDB  
&am<_Tn*3  
I`+,I`~u