[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： 34:Y_*  
9+"ISXS  
     (11.1) +HkEbR'G0  
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。 5
b
$QXO  
IylfMwLC  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 ,buo&DT{L  
<[A;i  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 @d_9NOmNT  
]FEs
N6  
-Ic<.ix  
参考文献 7;@o]9W  
auHP^O>4L  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). hh8U/dVk*  
D:0?u_[W  
siz:YRur  
C 谐振腔参数 3U4h>T@s|  
---------------------------------------- (nAg ~i  
等效菲涅尔数      0.5 ks7id[~&iY  
放大倍率          2 1 EwCF  
腔长              90cm Z+agS8e(  
孔径1半径       0.3cm g:2\S=  
孔径2半径      0.6cm ;nw}x4Y[  
----------------------------------------- K`8$+JDP+  
GsiT!OP]y  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 %`0*KMO3  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 gr\vC  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 PMZ*ECIJU  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 seiE2F[  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 xG:7AGZ$[  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 LX</xI08W  
sWFw[Y>  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 IPk"{
T3  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 =~q Xzq  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 -?1ed|I8  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ,:pKNWY)Q  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 Voo_ ?  
prop 90                              # 向后传播90cm 3Gt@Fo=  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 kk ZM
oK  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 O#`y;%  
prop 90 # 向前传播90cm 3Y=uBl  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy So]O`RJv  
write/screen/on  # 写屏 V"5LNtf  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 T1M>N  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # mhMRY9ahB  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 15ImwQ  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 $j&2bO5M  
if STOP macro/exit  # 条件退出   LX7<+`aa  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ~`<_xIvrq  
title resonator mode pass = @pass_number   w"AO~LF  
plot/l xrad=.75   `q+Ug  
endif aj}#~v1  
macro/end ,8+Jt@L  
{}tv(8]^  
###初始化变量 k@Bn}r
 
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 9ZG__R3B1\  
field_radius = 1.6  #调整场半径 r-ljT<f%J[  
tx]!|x" F  
c##建立初始单位和高斯场分布 ZqfoO!Ta  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 $}.#0c8I  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 w C-x'  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 Y 016Xg5  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 a]=j  
:JCe,1!3@  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 .1h1J   
gain/eigenvalue/set 1   !==C@cH<N  
plot/screen/pause 3 yD(v_J*  
TEST = 1   ty b-VO  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ^A$p)`KR  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 *7K)J8kq  
TEST = 0   xcC^9BAj  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 _}Ec[c  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 <%=@Ue  
noise 1 1                                 #从噪声开始 L%fJH_$_s  
resonator/run 30                         #宏运行30次 ;\gHFG}  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ci`N,&:R  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 e'&<DE)  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 Q3aZB*$
K  
NXdT"O=P  
###绘制汇聚场分布 UE 
K$  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 >?ckBU9  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ?#VkzT  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           5j#XNc)"  
obs 1 .3                           7_ao?}g  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 |oTA$bln  
plot/watch ex11a_3.plt             ' O d_:]  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         AHdh
]pfH  
nHIW_+<Mf  
c##应用透镜并传播到远场  ui1h M  
lens/sph 1 100                   P~u~`eH*  
prop 100                         jfsbvak  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 Xv?'*2J  
plot/watch ex11a_4.plt             'L ]k\GO  
plot/liso 1 ns=64                 );*#s~R  
A9ru]|?  
c###生成环围功率表 0uS6F8x@  
encircled/calculate/energy 1       OM#eJ,MH<)  
encircled/udata 1                 Lb%:u5X\D@  
title ex 11: encircled energy       $qfNEAmDf\  
plot/watch ex11a_5.plt # h|XLL|:  
plot/udata 1 min=0. max=1. # "yc@_+"\+  
end 2JLXDkZ  
mE3M$2}  
Bey|f/ <  
Wf5ohXm>  
^fT?(y_=e  
c_)lTI4  
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