[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： kAZC"qM%i  
I86e&"40  
     (11.1) N#(jK1`y  
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。 DE*MdfP0  
],;D2]<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%。 Dh2:2Rz=#7  
gw_|C|!P  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 g3|B
E2?  
#*!
+b  
1<xcMn0et  
参考文献 |h5kg<Zgo  
Gs[Vu@*  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 0o=!j3RjH  
s~S?D{!  
z>4D~HX  
C 谐振腔参数 2HcsQ*H]G  
---------------------------------------- ^C!mCTL1N  
等效菲涅尔数      0.5 G1}~.%J  
放大倍率          2 ^9&b+u=X  
腔长              90cm >|wKXz  
孔径1半径       0.3cm 8@E8!w&~  
孔径2半径      0.6cm ; D1FAz  
----------------------------------------- 4\p$4Hs}  
6fh{lx>  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 /&CUspb  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 p3g4p
 
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 G49Ng|qn  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 D9ANm"#  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 |y.zocBj  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 <5dH *K  
_1sP.0 t  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 :~yzDk\I"-  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 F[5S(7M 7  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 l;Q >b]DZ  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ~eDI
$IO  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 
AlO,o[0  
prop 90                              # 向后传播90cm Vl<`|C>  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 {
={^6@  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 9oEpPL5  
prop 90 # 向前传播90cm aC`Li^  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy =M/qV  
write/screen/on  # 写屏 gWkjUz)  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ji}#MBac  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP #  L#n}e7Y9  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 \I;cZ>{u"}  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 lqF>=15  
if STOP macro/exit  # 条件退出   im=5{PbJ^  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 XJUEwX  
title resonator mode pass = @pass_number   cST\~SUm  
plot/l xrad=.75   I-,>DLG  
endif ?FN9rhAC  
macro/end W+8^P( K  
%*6RzJO6  
###初始化变量 ' PELf P8  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # *|oPxQCtK  
field_radius = 1.6  #调整场半径 ~x'zX-@rC  
EJ G2^DSS  
c##建立初始单位和高斯场分布 X<Z(]`i  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 Vb2\/e:k  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 !nwbj21%  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 Rb#/qkk/  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 \7yJ\I  
q3+I<qsAz  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 V{0%xz #  
gain/eigenvalue/set 1   G.Tpl-m  
plot/screen/pause 3 ;Z*'
D}  
TEST = 1   [m\,+lG?)j  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 `_GO=QQ
 
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 DcN"=Y  
TEST = 0   X@!X6j  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 :9`qogF>  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 %*jGim~s  
noise 1 1                                 #从噪声开始 Qwv '<  
resonator/run 30                         #宏运行30次 3w6&&R9  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 jn^fgH?  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 uJY.5w  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 +C_*Vs@4  
>yKpM }6l{  
###绘制汇聚场分布 .a:Z!KF  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 M6_-f ;.  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 &$F[/[Ds+  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           6 Uw;C84!  
obs 1 .3                           Jn*Na
o_)  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 g5}lLKT  
plot/watch ex11a_3.plt             ,Aj }]h\L  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         \!<"7=(J{4  
jn$j^51`C  
c##应用透镜并传播到远场 /'4Q{8.a  
lens/sph 1 100                   >ZeEX,N  
prop 100                         r1G8]agO  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 =&2$/YX0D  
plot/watch ex11a_4.plt             I8k  
plot/liso 1 ns=64                 -L8YJ8J6  
:
_Fxy5}  
c###生成环围功率表 Sph*1c(R  
encircled/calculate/energy 1       VhvTBo<cw  
encircled/udata 1                 H* /&A9("  
title ex 11: encircled energy       4gOgWBv  
plot/watch ex11a_5.plt # :G 5C ]'t  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 1~@|eWr|  
end Szts<n5  
JT)k  
ZoxS*Xk  
t8vc@of$c,  
\Yq0 zVol  
! =WcF5  
AS|Rd+.