[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： @vgG1w  
QYXx:nIrg  
     (11.1) RO\gax  
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。 C8@TZ[w  
r%wA&FQ8U  
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%。 /9Q3iV$I]  
CZ2`H[8  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 B bhfG64  
Y9SGRV(  
PYB+FcR6?n  
参考文献 @J[6,$UVu  
`Yc_5&"  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). x+? 9C  
'"pd  
JGiKBm;  
C 谐振腔参数 y<W8Q<9  
---------------------------------------- hlvt$Jwq  
等效菲涅尔数      0.5 qv 3^5d  
放大倍率          2 hovGQHg  
腔长              90cm wYeB)1.  
孔径1半径       0.3cm \^+ILYO:$  
孔径2半径      0.6cm |6biq8|$3V  
----------------------------------------- N)R[6u}  

PZ:u_*Vu`  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 M"=n>;*X  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 )j6eE+gF  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 ^s7,_!.Pq  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 z `8cOK
-  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 Kj=gm .  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 u]C`6)>  
(%ew604X  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 ,zcQS-e2  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 iWXc  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 x9>\(-u
U  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Gtv,Izt  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 pvWau1ArNq  
prop 90                              # 向后传播90cm &0N<ofYX  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Pvo#pY^dXX  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 ?9j{V7h  
prop 90 # 向前传播90cm lYf+V8{  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy :L?_
Y/K  
write/screen/on  # 写屏
R)Q4  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 V|Tud  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # hPm>tV2X  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 z,;;=V6j  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 3{raKM6F  
if STOP macro/exit  # 条件退出   3
3l>{
(y  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 hi{%pi&!T  
title resonator mode pass = @pass_number   `cP <}^]  
plot/l xrad=.75   e]+OO g&  
endif 3EFD%9n  
macro/end r >{G`de4  
=?@Q-(bp  
###初始化变量 1V&PtI3!!  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # -xmf'c9P  
field_radius = 1.6  #调整场半径 '3tw<k!1{.  
cleOsj;
S  
c##建立初始单位和高斯场分布 $Ptk|qFe  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 b=##A  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 >.9eBz@  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 %(m])  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 ,+/zH'U}  
#5CI)4x0!  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 eBB:~,C^q.  
gain/eigenvalue/set 1   _]#klL  
plot/screen/pause 3 =fLL|  
TEST = 1   I %_MV  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 I?Y d   
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 3*S[eqMJc  
TEST = 0   0`hwmDiB"  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 O;XG^s@5  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 /F[+13C  
noise 1 1                                 #从噪声开始 % +Pl+`?E  
resonator/run 30                         #宏运行30次 _j#SpL'P  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 oN2=DYC41  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 tiQ;#p7%  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 Rph%*~'  
rnhFqNT:  
###绘制汇聚场分布 eMMx8E)B  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 W^g'}}]T  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 IhonnLLW  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           h* .w"JO  
obs 1 .3                           Q}vbm4)[  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 n[k1np$7?6  
plot/watch ex11a_3.plt             gp  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         $3 8gs{+  
m@qqVRn#)  
c##应用透镜并传播到远场 1$LIpx  
lens/sph 1 100                   )^;DGzG  
prop 100                         vE\lp8j+  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 [B/0-(?
 
plot/watch ex11a_4.plt             -WR}m6yMr  
plot/liso 1 ns=64                 hY8#b)l~lu  
1p\Ak  
c###生成环围功率表 ,+L KJl  
encircled/calculate/energy 1       h8}8Lp(/'  
encircled/udata 1                 &sOM>^SA
D  
title ex 11: encircled energy       ey1Z/|  
plot/watch ex11a_5.plt # 3]}'TA`v  
plot/udata 1 min=0. max=1. # =Sxol>?t  
end &TT":FPR  
}=@zj6AC  
g()m/KS<  
tHI*,  
J/Q|uRpmqr  
kL7^$  
 (K #A