[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： V48_aL  
}uIQ@f`  
     (11.1) -- %XkO  
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。 5ngs1ZF@  
A-r;5?S  
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%。 =aVvv+T
 
9?\cm}^?  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 &oG>Rqkm  
k1z`92"  
)x!q;^Js9A  
参考文献 kqeEm{I  
"_UnN}Uk  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). }uDpf0;^  
U '{PpZ  
o+|>D&CW%  
C 谐振腔参数 Kl.*Q  
---------------------------------------- ^KbR@Ah  
等效菲涅尔数      0.5 ;>7~@ K  
放大倍率          2 gOg7:VPG  
腔长              90cm N_g=,E=U%  
孔径1半径       0.3cm ;l%xjMcU  
孔径2半径      0.6cm 9Buss+K?/h  
----------------------------------------- O]XRalkEM  
7Q!ksp  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 sO) H#G  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 uYebRCdR  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 S
5JMt;O  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 QP(d77n  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 vEx'~_+a9  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 4]1/{</B|  
KOg,V_(I  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 ll5;09  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 B}04E^  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 \Hb!<mrp  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 :NLY;B`  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 #_ulmB;  
prop 90                              # 向后传播90cm T4W20dxL7  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 !Mw/j`*  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 6KGT?d  
prop 90 # 向前传播90cm D<v< :  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 3sV$#l P  
write/screen/on  # 写屏 W)1nc"WqY  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 iJOoO"Ai  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ;8#6da,  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 | K|AUI  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 ;jxX/c  
if STOP macro/exit  # 条件退出   Pac ^=|h<q  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 t!wbT79/  
title resonator mode pass = @pass_number   $/^Y(0  
plot/l xrad=.75   r Hq1%)B  
endif ot7f?tF2<J  
macro/end "
#Z e3Uy\  
uNy-r`vg  
###初始化变量 %x#S?GMV<  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # \@PMj"p|:  
field_radius = 1.6  #调整场半径 JAHmmNlW  
Q=!QCDO(  
c##建立初始单位和高斯场分布 #>_t[9;  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 !=30
s;-  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 H.?`90IQ  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 Hd4 ~v0eS  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 ~7aD#`amU  
CXn?~m&K  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 &=t~_ Dc  
gain/eigenvalue/set 1   yVzV]&k  
plot/screen/pause 3 3
^Is4H_8  
TEST = 1   G l/3*J  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 s]yZ<uA  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 \>su97  
TEST = 0   !rgXB(  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 v$`3}<3-  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 "LYhYkI  
noise 1 1                                 #从噪声开始 @<P;F  
resonator/run 30                         #宏运行30次 8Ud.t=2  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ,h5 FX^  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 f`vWCb  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 v+EJ $  
n{|j#j  
###绘制汇聚场分布 %A 5s?J?  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 rG-x 3>b  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 e]1)_;b*  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           !]"M]tyv\  
obs 1 .3                           DFfh!KKR$  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 W SvhC  
plot/watch ex11a_3.plt             "pX|?ap  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ci%$So2#  
T#E,^|WEk  
c##应用透镜并传播到远场 0XE6Hw  
lens/sph 1 100                   X$%[%q8qg  
prop 100                         .4 NcaMj  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 b7'A5]X  
plot/watch ex11a_4.plt             @0:Eg1-  
plot/liso 1 ns=64                 5:+x7Ed  
\Ogs]4  
c###生成环围功率表 r 'ioH"=  
encircled/calculate/energy 1       xE_~.
EoB  
encircled/udata 1                 'D+njxCk.A  
title ex 11: encircled energy       Ye^#]%m  
plot/watch ex11a_5.plt # c-~i=C]  
plot/udata 1 min=0. max=1. # ]q#"8=  
end f U<<GK70  
ZdhA:}~^E  
J{;\TNkJ  
Ng&K5Z/  
KVC18"|f  
tR=1.M96Y  
M%13b$i~f