[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： /T*{Mo{B  
G}] ZZ  
     (11.1) ilpg()  
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。 qH"0?<$9  
J& yDX>  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 (Z6[a{}1i  
z?FZu
,h}  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 Awe\KJ^`  
CbK7="48  
<}.)kg${O  
参考文献
}RW4  
'Y>!xm  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). GTJ\APrH  
${e(#bvGZ  
5C{X$7u  
C 谐振腔参数 LF{qI?LG  
---------------------------------------- @AVx4,!>[  
等效菲涅尔数      0.5 d|DIqT~{W  
放大倍率          2 Zw"6-h4  
腔长              90cm /rJvw  
孔径1半径       0.3cm -hhE`Y  
孔径2半径      0.6cm 9-pd{Z~l  
-----------------------------------------  Zp]Bs  
vad" N  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 t1IC0'o-  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 uA\A4  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 c3oI\lU  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 UDuKG\_J<y  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 I%{U~  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 x{Gih
1  
"ZT=[&2  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 }L:LcM  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 *GD 1[:  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 b*.)m  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 G|Q}.v  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 `qs'={YtU  
prop 90                              # 向后传播90cm ?55('+{l  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 @{t^8I#]  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 q_HD`tW  
prop 90 # 向前传播90cm bFJmXx&  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy L\hPw{)  
write/screen/on  # 写屏 ?;uzx7@F  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 5)&e2V',y  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # VVCCPK^<  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 1Kwl_jf  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 <J`_Qc8C  
if STOP macro/exit  # 条件退出   F \}
 Kh3  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 S,Tm=} wj  
title resonator mode pass = @pass_number   a$;+-Y  
plot/l xrad=.75   LnR3C:NO k  
endif ^_2Ki  
macro/end ?e&CbV
c4  
oJXZ}>>iT  
###初始化变量 x1A^QIuxO  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 'fK_J}+P  
field_radius = 1.6  #调整场半径 ]1D>3  
XXe7w3x
{  
c##建立初始单位和高斯场分布 ?nUV3#6{  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 vs6`oW"{#  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 HjnHl-  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 Gg,,qJO  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 j:{<    
wiwJD}3h'  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 ~49+$.2  
gain/eigenvalue/set 1   V @
d:n  
plot/screen/pause 3 ~
zYp(#0op  
TEST = 1   e(!a~{(kq%  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 DYzVV(_J"  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 /0@}7+&  
TEST = 0   %}$6#5"';  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ;5y!,OF6  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 ;&:UxmTf  
noise 1 1                                 #从噪声开始 yd>kJk^~/  
resonator/run 30                         #宏运行30次 Mc@p~5!M  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 frGUT#9?n  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 9';0vrFeM  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 ]G|@F :  
_L# Tp  
###绘制汇聚场分布 GI6 EZ}.MZ  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 zRf]SZ(tO  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 8U\ +b?}  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           })&0
e:6  
obs 1 .3                           s'LG3YV-<  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 C"0gAN  
plot/watch ex11a_3.plt             ~Bu~?ZJmd  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         $,6=.YuY  
Fb-NG.Z#  
c##应用透镜并传播到远场 tx5@r;  
lens/sph 1 100                   EH4WR/x  
prop 100                         Z39^nGO  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 gB
kb0  
plot/watch ex11a_4.plt             sy>Pn  
plot/liso 1 ns=64                 p&ow\AO  
^!kvgm<{$  
c###生成环围功率表 cl)MI,/>  
encircled/calculate/energy 1       JTz1M~  
encircled/udata 1                 gvsS:4N"Nq  
title ex 11: encircled energy       oD"fRBS+$  
plot/watch ex11a_5.plt # Uhg[#TUK  
plot/udata 1 min=0. max=1. # <u^41  
end R@"N{ [9  
m=y6E, _  

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