[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： `Ei"_W  
A ^B@VuK  
     (11.1) `)tK^[,<W  
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。 {Nq?#%vdT  
YkbO&~.  
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%。 &N{zkMf  
M1uP\Sa  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 !P"?  
~.Q4c*_b  
~N[|bPRmhE  
参考文献 `D)S-7BR  
d8.ajeN]o  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). P|N?OocE  
ZW* fOaj  
WLy7'3@  
C 谐振腔参数 6{^*JC5nj  
---------------------------------------- oY
qE*mA  
等效菲涅尔数      0.5 `X
qy  
放大倍率          2 N<bD  
腔长              90cm /'+4vXc@  
孔径1半径       0.3cm M+UMR+K  
孔径2半径      0.6cm d H_2o  
----------------------------------------- *eoq=,O  
td/5Bmj  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 W]~ZkQ|P  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 3YRBI|XO  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 7xR|_+%~K  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 t>@yv#  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 s
bjtL,  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ./)j5M  
TA9dkYlE/  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 | /#'S&!U  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息  /Ef4EX0  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 D`fc7m  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 r &c_4%y  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 < [w++F~  
prop 90                              # 向后传播90cm d5q4'6o,  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 Y(W{Jd+  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 C[W5d~
@;E  
prop 90 # 向前传播90cm ;y,NC2Xj  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy :28@J?jjO  
write/screen/on  # 写屏 T/5nu?v  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 1YFAr}M  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # KY8^BjY@  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 @6[x%j/!bt  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 (mY(\mu}  
if STOP macro/exit  # 条件退出   0c-QIr}m  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 yx 7loy$[  
title resonator mode pass = @pass_number   3v G  
plot/l xrad=.75   =G[H,;W  
endif YN`UTi\s  
macro/end |/2LWc?  
]uJM6QuQ  
###初始化变量 0vcET(
 
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # TR|;,A[%v#  
field_radius = 1.6  #调整场半径 l4DeX\ly7f  
_i.({s&_9  
c##建立初始单位和高斯场分布 TLX^~W[gOm  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 vFR 1UP
F  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 gnYnL8l`J  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 IS .g);Gj  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 I S.F
 
T?ZOHH8  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 }3Df]
  
gain/eigenvalue/set 1   _82<|NN:  
plot/screen/pause 3 %d ZM9I0  
TEST = 1   Mn-<51.%  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 }t}38%1i  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 q^u6f?B  
TEST = 0   a_xQ~:H  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 |F3vRt@  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 R<_mK33hd  
noise 1 1                                 #从噪声开始 uFMs^^#  
resonator/run 30                         #宏运行30次 f*UBigk  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 D1"1MUSod  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 -%saeX Wo  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 'et(:}i  
VvzPQk  
###绘制汇聚场分布 9Zs#Ky/  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 OE5X8DqQe  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 iM4mkCdOO  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           |>M-+@gj  
obs 1 .3                           9 J$Y,Z  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 (Be$$W  
plot/watch ex11a_3.plt             aA7S'[NjB  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         BYTXAZLb  
3AX?B~s  
c##应用透镜并传播到远场 YmdsI+DbIu  
lens/sph 1 100                   f|;HS!$  
prop 100                         ~:R4))qpg  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 :Fw *r|  
plot/watch ex11a_4.plt             6(!,H<bON  
plot/liso 1 ns=64                 B/kcb
(5v  
:zRB)hd  
c###生成环围功率表 k?!
TjBKm  
encircled/calculate/energy 1       oiIt3<BX  
encircled/udata 1                 IEKMa  
title ex 11: encircled energy       bk
JwPs  
plot/watch ex11a_5.plt # O@G<B8U,K  
plot/udata 1 min=0. max=1. # $Vd?K@W[h  
end clij|?O  
I8XGU)  
O e0KAn  
L5hQdT/b$  
V3aY]#Su  
C@l +\M(  
|:`?A3^m#