[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： mLEJt,X  
#'DrgZ)W  
     (11.1)  Dno]N  
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。 Vd+qi~kA  
;jgk53lo  
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%。 4>x$I9^Y!  
A-n@:` n~  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 1c5+XCr  
NO)Hi)$X6Y  
;mT|0&o>#  
参考文献 YC!IIE_  
Mh=yIx</  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). HZINsIm!?  
<{ER#}b:O  
'99rXw  
C 谐振腔参数 ]\~s83?X  
---------------------------------------- _4#Mdnh}[  
等效菲涅尔数      0.5 Yvi.l6JL  
放大倍率          2 c)*,">$#  
腔长              90cm I cJy$+  
孔径1半径       0.3cm OLH[F  
孔径2半径      0.6cm 8"'Z0 Ey  
----------------------------------------- WyA`V C  
<E2nM,  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 0~a9gBG  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 |o@xWs@m  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 vpg*J/1[  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 >='y+68  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 QZh#&Qf;  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 &GfDo4$  
^P!(*k#T  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 La2f]+sV  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 T1-.+&<  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 (DIMt-wz  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 +vr|J:  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 3>T2k }  
prop 90                              # 向后传播90cm 3wYhDxY1  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 [g/ &%n0^  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 h5o6G1ur  
prop 90 # 向前传播90cm 5!s7`w]8*0  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy g1H$wU3eu  
write/screen/on  # 写屏 .A Dik}o  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 W" i3:r  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # <"hq}B  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ,I2x&Ys&.  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 yC:C  
if STOP macro/exit  # 条件退出   T5_/*`F  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 20,}T)}Tm  
title resonator mode pass = @pass_number   Op_(10|  
plot/l xrad=.75   WvoJ^{\4N*  
endif !h
ugn6  
macro/end H3xMoSs  
3j6Am{9  
###初始化变量 $=9g,39
 
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # Yn
_v'Os2  
field_radius = 1.6  #调整场半径 `C&@
6{L  
^Q#g-"
b  
c##建立初始单位和高斯场分布 uPVO!`N3
 
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 X()yhe_  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 a7>^^?|  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 9 gc0Ri[4m  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 3P*[!KI  
c }7gHud  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 wBlo2WY  
gain/eigenvalue/set 1   rqWD#FB=z  
plot/screen/pause 3 gSk0#Jt  
TEST = 1   Kgw,]E&7  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 %BwvA_T'Q  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 S}3?  
TEST = 0   I]-"Tw  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 c$8M}q:X  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 !!<H*9]+W;  
noise 1 1                                 #从噪声开始 8dLK5"_3  
resonator/run 30                         #宏运行30次 -PCFOm"  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 PVi0|  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 a_\t(U  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 @M*oq2U;  
$ vBFs]h  
###绘制汇聚场分布 Q%QIr  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ':7gYP*v  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ]64pb;w"$D  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           Xd@ d$  
obs 1 .3                           QKIg5I-  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 @Yw>s9X  
plot/watch ex11a_3.plt             6Zx)L|B  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         >{{0odBF  
!PfdY&.)  
c##应用透镜并传播到远场 wW, n~W  
lens/sph 1 100                   VQI[J  
prop 100                         .wPI%5D  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 CsJ&,(s(  
plot/watch ex11a_4.plt            
{ceY:49  
plot/liso 1 ns=64                 :{ Lihe~\  
S|O#KE  
c###生成环围功率表 i|x
C#hV  
encircled/calculate/energy 1       q4SEvP}fLx  
encircled/udata 1                 0*,]`A=  
title ex 11: encircled energy       GK[9Cm"v  
plot/watch ex11a_5.plt # l\
37/Z  
plot/udata 1 min=0. max=1. # ~?Zm3zOCc2  
end fLZ99?J  
<q`|,mc  
{$I1(DYN  
t;}`~B  
;( (|0Xa  
Jo\karpb  
C8O<fwNM