[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： M)Z3q  
zA%$l&QN]  
     (11.1) Ers8J V  
其中，a是孔径半径，L为腔长，λ为波长，M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm，a=0.3cm，M=2，λ=10μ。带入后计算得：N_c=2，N_eq=0.75。 x)OJ?
l  
o@W:PmKW  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 LY1dEZ-)A  
|]+PDc%  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 z
=pGu_`2  
;wKsi_``@  
2YhtD A  
参考文献 ,;k`N`#'  
>A ?{cbJ  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 1`v$R0`!  
8XhGo2zf  
(hn;C>B  
C 谐振腔参数 -EIfuh  
---------------------------------------- 8}>s{u;W  
等效菲涅尔数      0.5 &)GlLpaT  
放大倍率          2 EB2 5N~7  
腔长              90cm Fa-F`U@h(m  
孔径1半径       0.3cm (c|Ry[$|  
孔径2半径      0.6cm %h"%G=:  
----------------------------------------- +xn59V  
'RzzLk|$  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 }/g1s71  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 _(0GAz%9  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 C[s='v~}  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 D9;s%  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 M.0N`NmS  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 X].Igb)2  
=x5k5NIF  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 6y   
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 m 7/b.B}  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 J8#3?Lp  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 J*m~fZ^  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 Z
t"3g6S  
prop 90                              # 向后传播90cm p}d+L{"V  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 -$tf`   
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 HrH! 'bd  
prop 90 # 向前传播90cm 6'6,ySo]  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy >%i]p  
write/screen/on  # 写屏 !B:wzb_  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 KvkU]s_  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # #B&%Y6E5  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 xF])NZy|  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 R(W}..U0R"  
if STOP macro/exit  # 条件退出   ,<O|Iis  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 `PI?RU[g*  
title resonator mode pass = @pass_number   |[/'W7TV%?  
plot/l xrad=.75   X-}]?OOs  
endif #Pe|}!)u  
macro/end DE!P[$J  
08F~6
e6a8  
###初始化变量 k btQ  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # b_>x;5k  
field_radius = 1.6  #调整场半径 <-O^ol,fX  
S/
)yi  
c##建立初始单位和高斯场分布 Ys+NIV#Q  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 NkY7Hg0  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 JHCXUT-r{  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 ;$/]6@bqB  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 4
d;.p1ro  
h}yfL@  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 NZ:KJ8ea"  
gain/eigenvalue/set 1   bguTWI8bk  
plot/screen/pause 3 prO
~g  
TEST = 1   xa$4P [  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 S- JD}+9  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 9/$Cq  
TEST = 0   /nzJ`d  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 yL"UBe}v  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 "eZ~]m}L0  
noise 1 1                                 #从噪声开始 %{ +>\0x
  
resonator/run 30                         #宏运行30次 Wz)@k2  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Gc2:^FVlh  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 k4`(7Z  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 "T1A$DKw+R  
=} flmUv~  
###绘制汇聚场分布 KkyZd9  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 VJOB+CKE  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 uh&Qdy!I  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           Q1[EiM3  
obs 1 .3                           (\M+E tU<9  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 buA/G-<e  
plot/watch ex11a_3.plt             AGK{t+`  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         dr^MW?{a\  
yt1dYF0Xq  
c##应用透镜并传播到远场 *IIuGtS  
lens/sph 1 100                   ~
en'E  
prop 100                         cd]def[d  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 QR{>]I  
plot/watch ex11a_4.plt             iE,/x^&,&  
plot/liso 1 ns=64                 CM4#Nn=i~  
rHJtNN8$k  
c###生成环围功率表 [BuAJ930#5  
encircled/calculate/energy 1       tqzr+  
encircled/udata 1                 @f`s%o  
title ex 11: encircled energy        [1g  
plot/watch ex11a_5.plt # sjG@4Or  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Hk@LHC  
end ?$~5ti#\  
oL -udH  
w 3$9  
i9v|*ZM"  
a3C\?5  
yt#~n_  
To =JE}jzo