[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： f Nm Sx  
S=krF yFw  
     (11.1) twNZ^=SGr  
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。 aMZ6C <N  
l]T|QhiVd  
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%。 &Zd{ElM  
Q++lgVh)E  
GLAD的计算与该理论相符甚好。  7I^(vQ  
!ygh`]6V  
RQ9fA1YP  
参考文献 2!7wGXm~U  
@]Iku6d-  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). {\;CGoN|  
V_Wv(G0-\  
Sw%=/g  
C 谐振腔参数 f/*Xw{s#  
---------------------------------------- Ct|iZLh`j  
等效菲涅尔数      0.5 <3O>  
放大倍率          2 !j%v
Ue;t  
腔长              90cm %:N5k+}  
孔径1半径       0.3cm r<UZ\d -  
孔径2半径      0.6cm >e=tem~/
 
----------------------------------------- g>/,},jv[x  
Rzj5B\+Rk(  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 p8%x@%k  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 E2LpQNvN%g  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 dL |D  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 `L]cJ0tAs  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 Pqo"~&Y|~  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 -+Kx^V#'R  
\[B5j0vV,  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 =>)l6**UE  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 }/SbmW8(1  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 xs.>+(@|;  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 \P
^WUWY  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 %%G2w63M  
prop 90                              # 向后传播90cm &Jk0SUk MP  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 xl5mI~n_~  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 ;} Ty b  
prop 90 # 向前传播90cm 3-lJ]7OT  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 9=ns.r  
write/screen/on  # 写屏 C6M|A3^T  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 g.SFl  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # (6^v`SZ  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Owo2DsT t  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 Q\<C9%a  
if STOP macro/exit  # 条件退出   k_ UY^vz.  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 *_!nil3(i  
title resonator mode pass = @pass_number   A'c0zWV2  
plot/l xrad=.75   Kxn/@@z>u  
endif brl(7_2  
macro/end -iR}kP|  
[v^T]L  
###初始化变量 )%-FnW  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # /[q6"R!uMz  
field_radius = 1.6  #调整场半径 mHM38T9C%
 
:p;!\4)u  
c##建立初始单位和高斯场分布 Z[)t34EY"  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 `J'xVq#O  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 Xjw>Qws  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 $.a<b^.Xi  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 }JeG
jpAcV  
COH0aNp;  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 |cEJRs@B  
gain/eigenvalue/set 1   -Ds}kdxw  
plot/screen/pause 3 }rj

.N98  
TEST = 1   -+A
xa[,5=  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 EeIV6ug  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 yH|[K=?S[  
TEST = 0   8`v+
yHjG  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 MRR5j;4GK  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 E2 Q[  
noise 1 1                                 #从噪声开始 FIL?nk
YEO  
resonator/run 30                         #宏运行30次
Oh3AbpTT  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 $5yH(Z[[
 
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 4w
\ r `@  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 [<\k  
;PCnEs  
###绘制汇聚场分布 \T`InBbf  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 eee77.@y-p  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 (OwAhjHE  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           wzVx16Rvc  
obs 1 .3                           ;IZ*o<_  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 = NHuj.  
plot/watch ex11a_3.plt             j]U sb
_7  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ELfcZfJ  
/2N'
SOX  
c##应用透镜并传播到远场 J -tOO  
lens/sph 1 100                   %X7R_>.   
prop 100                         |5oK04<  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 Yz(k4K L  
plot/watch ex11a_4.plt             $M{MOehZ  
plot/liso 1 ns=64                 ?oana%  
AFE6@/'  
c###生成环围功率表 _0N=~`'  
encircled/calculate/energy 1       UF0W%Z  
encircled/udata 1                 qB6@OS  
title ex 11: encircled energy       Jmrs@  
plot/watch ex11a_5.plt # cyrVz4_a  
plot/udata 1 min=0. max=1. # hsG~xRA\  
end =lT~  
Oxo?\ :T  
R % [ZQK  
7ss Y*1b  
yHhx- `  

R= ,jqW<  
mApn[)?tv