[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： X7aXxPCq1  
MQcE6)  
     (11.1) hQh9ok8S  
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。 i%(yk#=V  
~] =?b)B  
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%。 yYAnwf  
` DCU>bt&R  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 %u]6KrG18b  
?)A2Kw>2  
Pw}_[[>$  
参考文献 #!!AbuhzK{  
ui.'^F<  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). cV$lobqO  
3\!F\tqD \  
;cSGlE
|  
C 谐振腔参数 @vH2Vydu  
---------------------------------------- ^/KfH&E  
等效菲涅尔数      0.5 5 Rz/Ri\c=  
放大倍率          2 $>vy(Y  
腔长              90cm iV)ac\  
孔径1半径       0.3cm N2~$rpU3  
孔径2半径      0.6cm '_Wt}{h  
----------------------------------------- 'tWAuI  
l=Wd,$\  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 A|vP$zy  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 *m_93J  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 t!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 S!j^|!  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 >a]t<  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 4]6Qr  
!P|5#.eC  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 i>Iee^_(  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ZH-5Qy_  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 .w'vD/q;  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 O<`R~  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 g3rRhS  
prop 90                              # 向后传播90cm $Xt;A&l2?  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 S[U/qO)m  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 %_tk7x  
prop 90 # 向前传播90cm >~&(P_<b  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy agY5Dg7  
write/screen/on  # 写屏 4;\Y?M}g?  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 nYov>x]  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ``-k{C#F  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 G]lvHD  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 qz:]-A  
if STOP macro/exit  # 条件退出   Iq,v  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 }J;~P 9Y  
title resonator mode pass = @pass_number   i`~~+6`J  
plot/l xrad=.75   .}p|`3$P  
endif )VY10R)$  
macro/end !QTPWA  
LVmY=d>  
###初始化变量 DQ5W6W  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # @KJV1t`  
field_radius = 1.6  #调整场半径 &|z|SY]DL  
#NJ<[Gew  
c##建立初始单位和高斯场分布 ;Vo mFp L  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 c(:Oyba  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 ;Id
"n7W  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 a 2Et,WA%  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 VKf6|a
e  
@Z=wE3T@  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 qL>v&Rd<  
gain/eigenvalue/set 1   ".M:`BoW4  
plot/screen/pause 3 \>;%Ji  
TEST = 1   ~y@& }  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 !OQuEJR  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 &NP6%}bR`  
TEST = 0   @WJf)  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ecT]p  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 ?
1$\pq^  
noise 1 1                                 #从噪声开始 7?"9J`*  
resonator/run 30                         #宏运行30次 P,`=]Y*  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 :3gFHBFDj  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 }JGq
1  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 ?Hk.|5A}  
/'"R Mq  
###绘制汇聚场分布
[$oM  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 'F<Sf:?.p  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 2+Vp'5>&  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ]]3Q*bq4  
obs 1 .3                           ?M]u$Te/.  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 D0KELAcY  
plot/watch ex11a_3.plt             bx]14}6  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         a^x  0 l  
c*jr5 Y  
c##应用透镜并传播到远场 {~"Em'}J  
lens/sph 1 100                   LiF.w:
}  
prop 100                         !&6-(q9  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 gvK"*aIj  
plot/watch ex11a_4.plt             m9k2h
1  
plot/liso 1 ns=64                 =3pD:L  
Qv74?B@  
c###生成环围功率表 ^[*AK_o_DQ  
encircled/calculate/energy 1       Upu%.[7  
encircled/udata 1                 )Jmw|B  
title ex 11: encircled energy       DSTx#*  
plot/watch ex11a_5.plt # 6XZN>#  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 0x6@{0  
end  @}Pw0vC  
}0krSzcn#,  
U<|B7t4M  
br10ptEx  
sAf9rZt*'  
n/Or~@pHD  
"NlRSc#