[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： E&=?\KM  
w4/)r-Z4I  
     (11.1) r]vBr^kq  
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。 DD3yl\#,  
MZ[g|o!)v  
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%。 , 0ja_  
}|,\?7,  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 AZP>\Dq  
w6Ny>(T/  
k0=y_7 =(5  
参考文献 "s^@PzQpN  
*/qc%!YV9  
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(g Otg  
Y'":OW#oN  
c_=zd6 b$S  
C 谐振腔参数 X'p%$HsMG  
---------------------------------------- M0\[hps~X  
等效菲涅尔数      0.5 P?-44m#  
放大倍率          2 S;kc{?  
腔长              90cm 7
q=xW6  
孔径1半径       0.3cm ~d8o,.n`1  
孔径2半径      0.6cm m$j;FKz+|  
----------------------------------------- M& L0n%,y5  
`{[C4]Ew/  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 rkXSygb  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 TW? MS em  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 JG$J,!.\  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ,RH986,6V  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 T0C'$1T  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 7hE=+V8  
5Uz(Bi  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 Hc3/`.nt  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 <o`]wOrl  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 eeZ9 w~<  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 jt*@,+e|  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 wN.Jyb  
prop 90                              # 向后传播90cm <<6#Uz.1  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 x$4'a~E  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 p8bTR!rvz  
prop 90 # 向前传播90cm 9a,CiH%@  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ywBo9|%T  
write/screen/on  # 写屏 fQ) ;+  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 yFv3>\  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # )f|6=x4  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 &KwtvUN{  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 ,bg#pG!x Q  
if STOP macro/exit  # 条件退出   ,]'!2?  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ~<-h# B  
title resonator mode pass = @pass_number   YkbLf#2AE|  
plot/l xrad=.75   m#P&Yd4T  
endif :a`m
9s 4  
macro/end }R(_^@]  
4,8 =[  
###初始化变量 "[,XS`  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # g Q^]/X  
field_radius = 1.6  #调整场半径 ->UrWW^  
.$;GVJ-:5  
c##建立初始单位和高斯场分布 0cVXUTJ|W  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 UNHHzTsr?  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 *O2j<3CHf  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 jiDYPYx;I  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 oyY,uB.|  
[sRQd;+  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 '-qc\6UY  
gain/eigenvalue/set 1   C7:Ry)8'I  
plot/screen/pause 3  ~I74'  
TEST = 1   irS62Xe  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 N\$6R-L  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 R8)"M(u=l  
TEST = 0   ^~$ o-IX  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ce\-oT  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 ;DpK*A  
noise 1 1                                 #从噪声开始 ml2HA4X&$Y  
resonator/run 30                         #宏运行30次 ^
W*/!q7H  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 7085&\9  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 h !1c(UR  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 7Bn
P,Nd"W  
N4pA3~P  
###绘制汇聚场分布 3& $E  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 h9mR+ng*oD  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 WfVie6  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           mBF?+/l  
obs 1 .3                           =W=%!A\g  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 t+tGN\q  
plot/watch ex11a_3.plt             /r6DPR0\  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         hb{(r@[WHv  
195(Kr<5$  
c##应用透镜并传播到远场 fi)ypv*  
lens/sph 1 100                   ([|M,P6e)U  
prop 100                         i`X{pEKP+  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 Nx"?'-3Hm  
plot/watch ex11a_4.plt             h
2nyP  
plot/liso 1 ns=64                 {i
RNnh  
*gnL0\
*  
c###生成环围功率表 B5hGzplS  
encircled/calculate/energy 1       !ibp/:x  
encircled/udata 1                
%WR  
title ex 11: encircled energy       $A,=z  
plot/watch ex11a_5.plt # ]z,?
{S  
plot/udata 1 min=0. max=1. # C*$/J\6xy  
end >8##~ZuF+
 
^AN9m]P  
?w+T_EH  
R?(j#bk  
B4?P"
|  
l6~eb=u;9g  
\n5,!,A