[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：
;^8X(R  
1(Lq9hs`  
     (11.1) X@~R<  
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<sub>c</sub>=2，N<sub>eq</sub>=0.75。 $,1KD3;+]  
7+P-MT  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 qwd T=H  
;O({|mpS\  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 7t6TB*H  
KhyGz"I!@$  
e.;B?0QrV  
参考文献 U H6 Jvt  
qK&h$;~*y  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Qmj%otSg  
8oP"?ew#  
S$nEflcz  
C 谐振腔参数 TnPx.mwK\  
---------------------------------------- sfCU"O2G  
等效菲涅尔数      0.5 4?aNJyV%&  
放大倍率          2 snny! 0E\m  
腔长              90cm XJ?zP=UK  
孔径1半径       0.3cm 28 ;x5m)N  
孔径2半径      0.6cm ],f%: ?%50  
----------------------------------------- L^jhr>-";  

-$(2Z[  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 B|-W  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 5Ja[p~^
L  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 ?#u_x4==e  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 = /=?l  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 U~<~>^[  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 bHmn0fZ9  
OJ)XJL  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 x
)e(g}n  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 /#e-x|L  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 !l1jQq_mK  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 OH vV_  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 h%U,g 9_  
prop 90                              # 向后传播90cm c.;<+dYsm*  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 PKt;]T0  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 8?$XT  
prop 90 # 向前传播90cm Kl*/{&,P  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ~@'DYZb- H  
write/screen/on  # 写屏 mUwGr_)wj  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 $Q56~AP  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # 7u[$  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 bN.U2%~!  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 s^-o_K\*c  
if STOP macro/exit  # 条件退出   r?=3TA
A  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 6Zq7O\  
title resonator mode pass = @pass_number   AF"XsEt.e  
plot/l xrad=.75   :&$WWv  
endif {tF)%>\#  
macro/end ZgL]ex  
a |0f B4G  
###初始化变量 h2ou]  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # )|L#i2?:  
field_radius = 1.6  #调整场半径 Yq-7!  
QPp>%iE@  
c##建立初始单位和高斯场分布 4Pr@<S"U  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 $Q*^c"&  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 J8PZVeWx  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 F!ra$5u  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 (^LR9 CW  
ci{WyIh  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 Ct9*T`Gl  
gain/eigenvalue/set 1   ^1z)\p1  
plot/screen/pause 3 &,iPI2`O A  
TEST = 1   D P+W*87J  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字  uE3xzF  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 qJEtB;J'  
TEST = 0   8jU6N*p/  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ZTK)N  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 r[RO"Ej"  
noise 1 1                                 #从噪声开始 <~35tOpv  
resonator/run 30                         #宏运行30次 "AHuq%j  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 S)G*+)  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 0`"DYJ}d  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 m7m)BX%O  
,L^ag&!4  
###绘制汇聚场分布 ;F\sMf{  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 TDHS/"MbA7  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 1_G5uHO  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           0*8uo Wt&  
obs 1 .3                           _}:#T8h  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 EY'48S  
plot/watch ex11a_3.plt             aq%i:};  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         F=~LVaF/_  
y'U-y"7y  
c##应用透镜并传播到远场 BYWs\6vK  
lens/sph 1 100                   bDM;7fFp$  
prop 100                         #=aTSw X  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 PZO8<d  
plot/watch ex11a_4.plt             (c1Kg
  
plot/liso 1 ns=64                 Z^ }4bR]  
hC...tk  
c###生成环围功率表 $h8,QPy  
encircled/calculate/energy 1       s f<NC>
-  
encircled/udata 1                 0;x<0P  
title ex 11: encircled energy       gatxvR7H  
plot/watch ex11a_5.plt # lsRW.h,  
plot/udata 1 min=0. max=1. # [HSN*LXe  
end %3 VToj@`>  
/7p1y v  
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2N}h<Yd9  
q;H5S<]/  
'=]|"  
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