[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： Zg!E}B:z  
JZcW?Or  
     (11.1) jt",\%j  
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。 B 6,X)  
hfQ
^C6yR  
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%。 PPNZ(j  
/?:]f  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 1 BVpv7@  
QBT_H"[  
@nF#\  
参考文献 h}P""  
L|w}#|-  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). mg4:N  

3 jay V  
$RV'DQO  
C 谐振腔参数 ZlYb8+rW  
---------------------------------------- `)eqTeW  
等效菲涅尔数      0.5 O7T wM Yh  
放大倍率          2 qL68/7:A  
腔长              90cm @Tf5YZ*  
孔径1半径       0.3cm ^2um.`8  
孔径2半径      0.6cm affig  
----------------------------------------- G(y@Tor+  
8I=migaxP  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 1rhQ{6  
## 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]J hG  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 \~
h7  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 _ ;_NM5  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 Mo+HLN  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 d[I}+%{[  
 &+Pcu5  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 'm+)n08[  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 Z"G@I= Q(  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 fmj-&6  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ~4+=C\r  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 bi[gyl#  
prop 90                              # 向后传播90cm hSDuByoi  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 QK%6Ncv  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 p,+$7f1S  
prop 90 # 向前传播90cm ,~- dZs  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy efF>kcIC  
write/screen/on  # 写屏 pjX')i<  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 t^qPQ;"=,  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # fhp][)g;  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 (""1[XURQK  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 3YF*TxKx  
if STOP macro/exit  # 条件退出   /xRPQ|  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 k
ycZ  
title resonator mode pass = @pass_number   za20Y?)[  
plot/l xrad=.75   Q2[D|{Z  
endif nAJ<@a  
macro/end JY tM1d  
YS5Pt)?  
###初始化变量 e'uI~%$NJL  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # \f_YJit  
field_radius = 1.6  #调整场半径 M[R\URu8  
;yO7!
{_  
c##建立初始单位和高斯场分布 ~h{
v^}  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 w%[`'_[  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 7.PG*q  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 =?f\o*J)  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 7uQ-:n  
?qt>;o|Ue  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 s:y=X$&M  
gain/eigenvalue/set 1   :8bz+3p  
plot/screen/pause 3 N
Q@."8  
TEST = 1   iVt*N$iZ  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 cM;&$IjCt  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 6 ztM(2[  
TEST = 0   t*zBN!Wu_  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 S&@uY#_(*T  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 KS/1ux4x  
noise 1 1                                 #从噪声开始 8ctUK|
 
resonator/run 30                         #宏运行30次 DM%4V|F"  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 6XO%l0dC.  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ;m3SlP{F  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 <5Jp2x#  
dM(}1%2  
###绘制汇聚场分布 }Zwse%;  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ~'e/lX9g-  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 8qfg=mu+%  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           fRe$}KX
 
obs 1 .3                           k4+
F  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 qsUlfv9L6  
plot/watch ex11a_3.plt             !'No5  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         $*bd})y)I  
R)"Y40nW  
c##应用透镜并传播到远场 A`4j=OF\  
lens/sph 1 100                   Wm nsD!  
prop 100                         hmOhXE[a&  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 O>zM(I+p  
plot/watch ex11a_4.plt             QUp()B1  
plot/liso 1 ns=64                 WKFmU0RK  
)Aa98Eu?2  
c###生成环围功率表 `}KK@(Y  
encircled/calculate/energy 1       nl|}_~4U  
encircled/udata 1                 +%G*)8N3  
title ex 11: encircled energy      
iO;q]  
plot/watch ex11a_5.plt # XX5 ):1  
plot/udata 1 min=0. max=1. # N?H;fK4v  
end h5G>FPM-=  
|*0oz=  
sT9P  
t+k"$zR  
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ysfR@ sH7  
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