[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： Hp@nxtKxW  
>7fNxQ  
     (11.1) u=U.+\f5  
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。 ly8IrgtKy  
a%fMf[Fu  
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%。 2<  "-  
mfI>1W(  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 '/ >7pB  
V"r2 t9A  
q#mw#Uw-  
参考文献 &F!Ct(c99  
-/7[\S  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). :B(vk3;U!  
ISbhC!59  
15/lX  
C 谐振腔参数 Hl3%+f  
---------------------------------------- Zdm7As]  
等效菲涅尔数      0.5 ?Tr]zxtd  
放大倍率          2 %#zqZ|q  
腔长              90cm q\`0'Z,  
孔径1半径       0.3cm 5g-AB`6T  
孔径2半径      0.6cm :O~*}7
G  
----------------------------------------- %:DH_0  
~h<<-c  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 L2L=~/LG  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 OX r%b  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 d hp-XI
A;  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 h3<L,Olp  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 4fq:W`9sN  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 !I8m(axW  
|k:ecw  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 j-R9=vB2  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 p:/#nmC<  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 w`Ss MI  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 /4!.G#DLQ  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ^tFbg+.  
prop 90                              # 向后传播90cm p
/x]  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ]8c%)%Vi  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 I_k!'zR[N  
prop 90 # 向前传播90cm +4r.G(n),  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy L2jjkyX]  
write/screen/on  # 写屏 \%! t2=J!  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 QR#L1+Hn  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # )v+R+3<  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 jk\04k  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 gjGKdTr'  
if STOP macro/exit  # 条件退出   O2n[`9*  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 z^etH/]Sy  
title resonator mode pass = @pass_number   V(^aG=TaW:  
plot/l xrad=.75   "~|;XoMU  
endif AB1.l hR  
macro/end Y!K5?kk  
yG ,oSp|  
###初始化变量 0&@pD`K e  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # :=J^"c  
field_radius = 1.6  #调整场半径 uYu/0fQD  
Jj:Bi&C  
c##建立初始单位和高斯场分布 '20
SoVp  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 "7. lsL5  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 ] C&AU[U*  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 'ZUB:R@[  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 9eh9@~mU"l  
^hN.FIzM  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 Q6e;hl  
gain/eigenvalue/set 1   dTwZ-%  
plot/screen/pause 3 #@v$`Df<  
TEST = 1   97]$*&fH  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ]5_6m;g  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 (3[Lz+W.u  
TEST = 0   -{=c T?"+  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 Wi5rXZS  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 1yg5d9  
noise 1 1                                 #从噪声开始 R'Y=- yF  
resonator/run 30                         #宏运行30次 bY>JLRQJ-  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 rRK^vfoJ`  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 YO3$I!(  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 B4>kx#LR  
]JUb;B;Z  
###绘制汇聚场分布 jr=>L:  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 f]*_]J/  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 YM(`E9{h  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ,];4+&|8kW  
obs 1 .3                           3SU:Xd(\o  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 `Qg#`  
plot/watch ex11a_3.plt             Y2B",v"  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         u]Eyb),Gy  
i]L4kh5
 
c##应用透镜并传播到远场 
`H7V['
 
lens/sph 1 100                   aV6l"A]  
prop 100                         [:MpOl-KIz  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 `"#0\Wh  
plot/watch ex11a_4.plt             Bp.z6x4  
plot/liso 1 ns=64                 2 ~z
o)G0  
5YQq*$|'+  
c###生成环围功率表 *a2
y  
encircled/calculate/energy 1       \!_:<"nX.  
encircled/udata 1                 jcuC2t  
title ex 11: encircled energy       #;#r4sJwU  
plot/watch ex11a_5.plt # 1q&gTvIp  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 3o>.Z;  
end R\+O.vX  
_&~y{;)S  
j$f`:A  
bO:m^*  
yU"'h[^  
,XZ[L? >  
2qY+-yOEt