[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： ! c~3`7v  
j}jU.\*v<  
     (11.1) +`m0i1uI3  
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。 ;lTgihW-  
K~5(j{Kb8  
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%。 _J3\e%ys  
&.0wPyw  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 ?0s&Kz4B  
ZhoB/TgdL  
tE=$#  
参考文献 "rQ?2?  
F
EA/}*2F  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 6XeqK*r*  
DB] ]6  
hJ V*  
C 谐振腔参数 o`ODz[04  
---------------------------------------- m%OX< T!  
等效菲涅尔数      0.5 _NbhWv  
放大倍率          2 'BEM:1)  
腔长              90cm >LR+dShG  
孔径1半径       0.3cm gi\UNT9x  
孔径2半径      0.6cm |:`gjl_Nf  
----------------------------------------- 04z2gAo  
cFG%Ew@  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 Bk1gE((  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 g\,HiKBXd  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 \hZ9in`YlR  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 K<Y-/t  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ~E7=c3:"  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 .J|"bs9  
7Y'.yn  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 5 %aT  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 -zLxT  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 nbz?D_  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 rB%acTCz=[  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 r`/tb
^  
prop 90                              # 向后传播90cm /!0{9F<  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 g8w5X!Z  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 +Gvf5+ 5VR  
prop 90 # 向前传播90cm G@QZmuj&KH  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy v0}.!u>Ww  
write/screen/on  # 写屏 u_U51C\rb  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 mYzq[p_|j  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ~3z10IG  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 "VcG3.  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 m/0t; cx  
if STOP macro/exit  # 条件退出   %k3a34P@  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 z|SLH<~  
title resonator mode pass = @pass_number   1]v.Qu<  
plot/l xrad=.75   PF- sb&q  
endif g=:C/>g  
macro/end KyAQzN9  
kqA`
d  
###初始化变量 /5_!Y>W  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # MqI!i>
 
field_radius = 1.6  #调整场半径 z>hG'  
Rj%q)aw'  
c##建立初始单位和高斯场分布 sEL[d2oO  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 |k>
_ jO  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 H6*d#!  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 69,;=  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 O- &>Dc  
c0jC84*v  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 q=E<y  
gain/eigenvalue/set 1   ?E2/ CM  
plot/screen/pause 3 `hL16S  
TEST = 1   O6;7'  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 h4S,(*V$!  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 uQ{ &x6.1  
TEST = 0   <`a!%_LC [  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 .QzHHW4&0  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 izow=}  
noise 1 1                                 #从噪声开始 _bn*B$  
resonator/run 30                         #宏运行30次 \:\rkc9LI  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 c:4M|t
=  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ;2-,Xzz8  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 *)ZDN~z7o  
@%fNB,H`
 
###绘制汇聚场分布 ,D3?N2mB  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 )&<BQIv9/  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 :
e`;["(,  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           !&Vp5]c  
obs 1 .3                           2}[)y\`t3  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 S.aSNH<  
plot/watch ex11a_3.plt             znzh$9tH  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         0p:FAvvNI  
VlXUrJ9&  
c##应用透镜并传播到远场 +dcBh Dq  
lens/sph 1 100                   Jc"xH~,  
prop 100                         F??})YX  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ;z/Z(7<;;  
plot/watch ex11a_4.plt             9o"k 7$  
plot/liso 1 ns=64                 7,ysixY  
E4GtJ`{X  
c###生成环围功率表 fgK1+sW  
encircled/calculate/energy 1       d`q<!qFZh  
encircled/udata 1                 ) gbns'Z<  
title ex 11: encircled energy       -'r4@='6}  
plot/watch ex11a_5.plt # I !=ew |  
plot/udata 1 min=0. max=1. # ]KdSwIbi  
end w{l}(:xPp  
S=B?bD_,c  
/N.xh  
Yl4XgjG  
2o2jDQ|7  
#t N9#w[K{  
3L}eFg,d