[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： $Re %+2c  
ho. a93  
     (11.1) :gn!3P}p?  
其中，a是孔径半径，L为腔长，λ为波长，M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm，a=0.3cm，M=2，λ=10μ。带入后计算得：N_c=2，N_eq=0.75。 BVDo5^&W  
^EZoP:x(oE  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 5Ml}m  
P? n`n!qZ  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 +X%yF{^m(  
v>6r|{  
.*{LPfD|  
参考文献 ]MyWB<9M  
lDzVc`c  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). pe8MG(V  
z\, w$Ef+  
]2+(i  
C 谐振腔参数 e"Z~%
,^A  
---------------------------------------- v?rN;KY#pK  
等效菲涅尔数      0.5 \}5\^&}_  
放大倍率          2 @NZ?D0"  
腔长              90cm A'T! og|5  
孔径1半径       0.3cm (Y86q\DQ?|  
孔径2半径      0.6cm #+$z`C`  
----------------------------------------- y!j1xnzki  
tfO _b5g  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 :HC{6W`$  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 LdcP0G\"VG  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 a[!':-R`s  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 b1+Nm  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 LF8B5<[O  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 Y (Q8P{@(  
gyIPG2d  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 #*fB~Os:  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ufmFeeg  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 6xwC1V?:0t  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 v?}/WKe+0  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 TAP/gN'  
prop 90                              # 向后传播90cm \|kU{d0  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 SRMy#j-  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 / wEr>[8S  
prop 90 # 向前传播90cm JP#m}W  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy `#~@f!';  
write/screen/on  # 写屏 !HFwQGP.Y  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 (5SI!1N  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # J?{uG8)  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 r(RJ&\ !  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 )s M}BY  
if STOP macro/exit  # 条件退出   umc!KOkL  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 *%8d
W  
title resonator mode pass = @pass_number   0@2%pIq\  
plot/l xrad=.75   U7O2.y+  
endif 0=~Ji_5mB  
macro/end R6ywc"xE  
NWFZ:h@v  
###初始化变量 &iTsuA/7  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # Mb-C DPT  
field_radius = 1.6  #调整场半径 r3|vu"Uei  
]RV6(|U4_  
c##建立初始单位和高斯场分布 f"/NY
6  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 Te;`-EL  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 kj>XKZL10  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 qRNGe8  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 V /|@  
zg]9~i8  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 y2)~ljR  
gain/eigenvalue/set 1   ).LJY<A  
plot/screen/pause 3 Xf
:-K(%e  
TEST = 1   =r`>tWs
  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 07n=H~yU  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 g8^$,  
TEST = 0   9n1
O@~  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 M^H357r%  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 
TJ#<wIiX  
noise 1 1                                 #从噪声开始 U4%P0}q/  
resonator/run 30                         #宏运行30次 7z`)1^M  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 RE*;nSVFt  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 LFtnSB8  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 (Ys0|I3  
+YXyfTa  
###绘制汇聚场分布 l]GLkE  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 i9$ -lk  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 pX"f "  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           21W>}I"0?  
obs 1 .3                           "H6DiPh.E  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 (tys7og$'  
plot/watch ex11a_3.plt             %G>*Pez%  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         . F_pP2A  
g+U6E6}1  
c##应用透镜并传播到远场 *&!&Y*Jzg  
lens/sph 1 100                   _HGbR/  
prop 100                         K-#v5_*  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 CPAizS  
plot/watch ex11a_4.plt             DdPU\ ZWR  
plot/liso 1 ns=64                 tK1P7pbC8r  
K%)u zP  
c###生成环围功率表 1ih|b8)Dn  
encircled/calculate/energy 1       [/\}:#MLe  
encircled/udata 1                 ("ql//SL  
title ex 11: encircled energy       KftZ^mk+p  
plot/watch ex11a_5.plt # n}0[EE!  
plot/udata 1 min=0. max=1. # o^H.uBO{  
end Sw%^&*J  
"cj6i{x,~w  
sBt,y_LW  
J.35Ad1hM  
:.J Ad$>P  
7 wH9w  
Bz!SZpW(M