[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： [G>U>[u|  
fx`oe  
     (11.1) \qB
:z7I2  
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。 wrmbOT  
?> 7SZiC`  
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%。 ,a1 1&"xl  
(TQhO$,  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 UYW{AG2C  
;0 No@G;z  
8 DE%ot  
参考文献 cW*p
}hD  
9]^ CD
L  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). #V:28[  
wjnQK  
wS%aN@ay3  
C 谐振腔参数 whdoG{/
  
---------------------------------------- Z{gJm9  
等效菲涅尔数      0.5 p@Ng.HE  
放大倍率          2 Y,;$RV@g  
腔长              90cm U{%N.4:   
孔径1半径       0.3cm )Fw{|7@N  
孔径2半径      0.6cm 'hn=X7  
----------------------------------------- UxS@]YC  
rbD}fUg  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 QYj8c]8f  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 sn6:\X<[  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 ~D$?.,=l  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 %A ^qm  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 {YzRf S  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 pcl'!8&7  
m\O|BMHn  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 ?}D|]i34  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 C%)Xz  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 c5f8pa *  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 FsdxLMwk1  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 = ^OXP+o  
prop 90                              # 向后传播90cm _Boe"  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 S_EN,2'e  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 R]y[n;aGC  
prop 90 # 向前传播90cm RHOEyXhOA  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ~=xS\@UY =  
write/screen/on  # 写屏 43p0k&;-7  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 yu>DVD  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # u_~*)w+mS@  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 4LfD{-_uW  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 Spt]<~  
if STOP macro/exit  # 条件退出   6IyD7PQ  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 zld[uhc>  
title resonator mode pass = @pass_number   Np?%pB!Q  
plot/l xrad=.75   B-`,h pp  
endif a?]"|tQ'  
macro/end %1Pn;bUU!  
]*M-8_D  
###初始化变量 K4V\Jj1l  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # =ZaTD-%id  
field_radius = 1.6  #调整场半径 |9X$@R  
3TDjWW;#~  
c##建立初始单位和高斯场分布 i{9_C/  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 |_7AN!7j  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 H]XY  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 :"pA0oB  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 9ne13qVm+  
O DLRzk(  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出  3~mi  
gain/eigenvalue/set 1   {d%% nK~  
plot/screen/pause 3 `qnNEJL,  
TEST = 1   DnZkZ;E/  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 y]veqa  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 <+tSTc4>r  
TEST = 0   !&n'1gJ)kd  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 \9%SR~  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 #nv =x&g  
noise 1 1                                 #从噪声开始 mT7B#^H  
resonator/run 30                         #宏运行30次 Hlr[x  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 el;eyGa  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ])sIQ{P  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 g{_wMf  
7t@r}rC,K  
###绘制汇聚场分布 gC+PpY#2h  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 vl"l  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 0^L>J"o  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ^bZ'z  
obs 1 .3                           YA:7^-Bv  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 B`)gXqBt  
plot/watch ex11a_3.plt             Bv)^GU&  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         );]9M~$  
jOYa}jm?  
c##应用透镜并传播到远场 IsC`r7  
lens/sph 1 100                  
h "MiD  
prop 100                         i1OF@~?  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式  WB7pdSZ  
plot/watch ex11a_4.plt             u?J!3ZEtb  
plot/liso 1 ns=64                 $ e<108)]  
.}wVM`81z  
c###生成环围功率表  MYD`P2F  
encircled/calculate/energy 1       gyz#:z$p^  
encircled/udata 1                 )dv w.X  
title ex 11: encircled energy       biBo?k;4  
plot/watch ex11a_5.plt # bK\Mn95]  
plot/udata 1 min=0. max=1. # LR:v$3 G(  
end A*$JF>`7  
~6)A/]6  
4Pbuv6`RK  

&^v5 x"  
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b-d{)-G{(