[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： aC&ZV}8of  
8-wW?YTG  
     (11.1) 9J$8=UuxWG  
其中，a是孔径半径，L为腔长，λ为波长，M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm，a=0.3cm，M=2，λ=10μ。带入后计算得：N_c=2，N_eq=0.75。 6#JdQ[IP6  
SseMTw:  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。
B f_oIc  
nA\9UD<G.  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 LE|*Je3a  
u I \zDR  
;,8bb(j  
参考文献 O@ GEl  
U~mv1V
^.  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). sc2nLyn$  
r*'X]q|L+  
CXQPbt[5  
C 谐振腔参数 w :w  
---------------------------------------- >tq,F"2amC  
等效菲涅尔数      0.5 M#sDPT  
放大倍率          2 o*_O1P  
腔长              90cm }^Unx W  
孔径1半径       0.3cm jDp]}d|f)  
孔径2半径      0.6cm ohdWEU,  
----------------------------------------- 0RLyAC|  
`J>76WN  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 G n_AXN  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 sI u{_b  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 XcS8{  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 <&?gpRK  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 fC_dSM[{c  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 #nE%.k|R~  
PC| U]  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 .oJs"=h:m  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 Sd3KY9,  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 m\h/D7zg  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 *ay>MlcV2=  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 1$q>\  
prop 90                              # 向后传播90cm ICD(#m  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 >+[uV^2[  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 Ty"OJ  
prop 90 # 向前传播90cm !9!kb  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy Y2 &N#~l*  
write/screen/on  # 写屏 959i2z  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量
NX$S^Z\QI  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ~HwY?[}!m  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 w$9aTL7  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 oRM,_  
if STOP macro/exit  # 条件退出   LF'M!C9|  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 M-!e
L<  
title resonator mode pass = @pass_number   }mjJglK!N  
plot/l xrad=.75   "+REv_:  
endif sW~Z?PFP  
macro/end PMJe6*(x/  
8@)/a  
###初始化变量 kU8V,5  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ;SzOa7  
field_radius = 1.6  #调整场半径 27-<q5q  
 H}NW?  
c##建立初始单位和高斯场分布 rsP3?.E  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 "hU'o&  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 eH2.,wY1  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 )*@Oz  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 EO'[AU%~  
k;p:P ?s5Y  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 #&G^
%1!  
gain/eigenvalue/set 1   A/W-'%+`  
plot/screen/pause 3 "HW~|M7>(  
TEST = 1   {m9OgR5U  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 VVdgNT|}W  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 4WnB{9 i`I  
TEST = 0   "D7*en  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 v7O
&9a;  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 uG\+`[-{0  
noise 1 1                                 #从噪声开始
Xc2Oa  
resonator/run 30                         #宏运行30次 9YMUvd,u  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 [8/E ;h  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 br"p D-}  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 t_&FK A  
}%EQ  
###绘制汇聚场分布 +XU*NAD,!  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 dOq*W<%
 
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 dL<okw  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           06I'#:]  
obs 1 .3                           JBdZ]  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 /sENoQR  
plot/watch ex11a_3.plt             #.0^;M5Nh  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         8=Di+r  
}io9Hk>|  
c##应用透镜并传播到远场 w .l2  
lens/sph 1 100                   vBd^=O  
prop 100                         >?yaG=  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 VAc-RaA  
plot/watch ex11a_4.plt             @B$ Y`eK\  
plot/liso 1 ns=64                 MJ>9[hs  
-san%H'  
c###生成环围功率表 z2og&|uT  
encircled/calculate/energy 1       pi? q<p%  
encircled/udata 1                 6a PZW  
title ex 11: encircled energy       wH[@#UP3l  
plot/watch ex11a_5.plt # <tAn2e!  
plot/udata 1 min=0. max=1. # \cvui^^n  
end Zi/l.=9n  
/ocd
AW`0  
#KZ- "$  
Zb`}/%\7  
BCF-lrZ&  
l%lkDh!$"  
=35^k-VS