[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：
D]s]"QQ8  
AJ^#eY5  
     (11.1) *i{Y9f8  
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。 k0-G$|QgIp  
7OCwG~_^  
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%。 q.4A(,  
+;}#B~:  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 fq[;%cr4  

SJt<+kg  
J?UQJ&!@O  
参考文献 RP5+d  
4)>FS'=  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). s@hRqGd:  
P^`du
Z{T  

OS|>t./U  
C 谐振腔参数 ^D`v3d  
---------------------------------------- 3bZIYF2@  
等效菲涅尔数      0.5 Wo~vhv$E  
放大倍率          2 l
7{oi!   
腔长              90cm  7R#+Le)  
孔径1半径       0.3cm Cxod[$8  
孔径2半径      0.6cm ;Vik5)D2D  
----------------------------------------- .\0isO  
>odbOi+X  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 %1 vsN-O}8  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 A\_|un%  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 :j')E`#   
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 <GHYt#GIZ+  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 `Q3s4VEC  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 zk*c)
s  
/2EHv.e`  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 vx_o(wof  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 (/-hu[:  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 *KY=\ %D  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 $N:Vo(*  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 Y{v(p7pl  
prop 90                              # 向后传播90cm 9Y>8=#.c  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 DrnJ;Hi"  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 7QKr_  
prop 90 # 向前传播90cm 8d*/HF)h  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 5zFR7/p{  
write/screen/on  # 写屏 ZCKka0*
 
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 b"!Q2S~  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # *BuUHjTv  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 \Y6WSj?E  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 c|F[.;cR  
if STOP macro/exit  # 条件退出   p~noM/*2r  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 .<tquswg  
title resonator mode pass = @pass_number   OO?]qZa1  
plot/l xrad=.75   M?&h~V1OI~  
endif 2C{H$ A,pW  
macro/end B+^(ktZp@  
1+-_s  
###初始化变量 l]~n3IK"  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # /%_OW@ ?  
field_radius = 1.6  #调整场半径 qd"_Wu6aF=  
dq[Mj5eC  
c##建立初始单位和高斯场分布 =@k%&* Y?  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 AU-n&uX  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 b'6-dU%  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 8-y{a.,u.  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 7jnIv];i  
yG Wnod'
 
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 vSi_t K4  
gain/eigenvalue/set 1   8NaqZ+5x  
plot/screen/pause 3 Dfq(Iv  
TEST = 1   >``MR%E:<  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 T\w?$ s  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 1x
,[6H  
TEST = 0   /mp*>sNr6  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 \(t@1]&jw  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 %tG*C,l]  
noise 1 1                                 #从噪声开始 'v]u#/7a  
resonator/run 30                         #宏运行30次 6mKjau{r_  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 yHxosxd<*  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 r5!/[_l  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 s21wxu:  

A:7k+4  
###绘制汇聚场分布 wywQ<n  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 wdUBg*X8  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 QWMdn  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           [s&$l G!  
obs 1 .3                           ^pJ!isuqu  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 *N{emwIq  
plot/watch ex11a_3.plt             f>aRkTHf  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         MwmUgN"g  
J>u
 7,  
c##应用透镜并传播到远场 3e(ehLc4DJ  
lens/sph 1 100                   +-E~6^>  
prop 100                         tK&'<tZh  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 dnj}AVfQx  
plot/watch ex11a_4.plt             _E@:O+K  
plot/liso 1 ns=64                 vDH>H^9Y  
X/N0LU
(q  
c###生成环围功率表 'Ysx=  
encircled/calculate/energy 1       XoA+MuDzpo  
encircled/udata 1                 ]O]GeAGC2  
title ex 11: encircled energy       |=&cQRY!p  
plot/watch ex11a_5.plt # i+gQE!  
plot/udata 1 min=0. max=1. #  J/}:x;Y  
end ,_"AT!r  
{dmj/6Lc  
`[C!L *#,  
bT&: fHc  
U#3J0+!  
=b/L?dR.-  
92^w8Z.