[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： Iw</X}#\  
c 9zMI  
     (11.1) }_?FmuU  
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。 nqib`U@"  
=l}XKl->  
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%。 jsw0"d(  
l;;"v) C8  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 W -5wjc  
.W0;Vhw"  
1jj.oa]  
参考文献 H3BMN}K~  
t^<ki?*  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ]y/!GFQ  
tWI4x3&2  
3Ett9fBd  
C 谐振腔参数 "3
uPK$  
---------------------------------------- 1Qo2Z;h@  
等效菲涅尔数      0.5 u-X
P`  
放大倍率          2 /y5a~3
  
腔长              90cm rqi|8gKY  
孔径1半径       0.3cm 2E=vMAS  
孔径2半径      0.6cm f`,isy[  
----------------------------------------- zVtNT@1K>u  
X}j_k=,C  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 .h>te
f  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 lRA!  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 ':?MFkYC  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 $3:O}X>  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 /AUXO]  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 mMtX:  
lEiOE]  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 '0E^th#u-0  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 %0^taA  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 >{w"aJ" F  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 vip& b}u  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 sT%^W  
prop 90                              # 向后传播90cm +Zo&c}  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ~z*A%vp6ER  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 Uz; pNWMk  
prop 90 # 向前传播90cm K6; sxF  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy _6&TCd<  
write/screen/on  # 写屏 DM)%=C6<  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 tGh!5EZ6`  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # '/H+  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 I?IAZa)  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 $56Z/*  
if STOP macro/exit  # 条件退出   !&8HA   
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 i slg5  
title resonator mode pass = @pass_number   4?cIn4}  
plot/l xrad=.75   e8ZMB$byP  
endif ~OQ/ |ws  
macro/end ^
bDh[O  
bpWEF b'f  
###初始化变量 K trR+:  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # M?zwXmTVW0  
field_radius = 1.6  #调整场半径 K#<cuHGC  
>`!Lh`n7_  
c##建立初始单位和高斯场分布 h oL"
K  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 pz@wbu=($4  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 kc&MO`2 W\  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 f6-OR]R5  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 `p)$7!  
OKp0@A)8  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 f-/zR%s{  
gain/eigenvalue/set 1   WT9k85hqj  
plot/screen/pause 3 4! V--F  
TEST = 1   ag\xwS#i5H  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ]M#OS$_O@  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 c$[cDf~  
TEST = 0   vpl> 5%  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ^u[n!R\  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 LU7d\Ch  
noise 1 1                                 #从噪声开始 .q^+llM  
resonator/run 30                         #宏运行30次 (lBwkQNQGd  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 8LM 91  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 nd)bRB  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 !uJDhC  
+Tug.[A  
###绘制汇聚场分布 Y &"rf   
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 _R?:?{r,  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ]NrA2i?  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           LU=`K4  
obs 1 .3                           )k}UjU`!  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 CHPu$eu  
plot/watch ex11a_3.plt             -*I
Dzm  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         3HP o*~"]  
a J&)-ge  
c##应用透镜并传播到远场 `swf~  
lens/sph 1 100                   hs5aIJ  
prop 100                         SZ[,(h  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 W%bzA11l  
plot/watch ex11a_4.plt             Dy[_Ix/Y,  
plot/liso 1 ns=64                 g~i%*u,Y<  
QC+K:
jL  
c###生成环围功率表 3h-C&C  
encircled/calculate/energy 1        aX'R&R  
encircled/udata 1                 @1UC9}>  
title ex 11: encircled energy       E 9LKVs}  
plot/watch ex11a_5.plt # >w~Hq9  
plot/udata 1 min=0. max=1. # N @24)g?  
end mDT"%I"4j  
!b0ANIp  
JXKqQxZ[X  
(` N@4w=  
Jbrjt/OG#I  
)_\ZUem  
W".: 1ov#B