[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： "[ >ql1t{b  
`~qVo4V6Z  
     (11.1) rAu@`H?  
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。 =vKSvQP@)  
s:sk`~2<gd  
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%。 <QK2Wc_}-"  
# 9ZO1\  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 n{%[G2.A  
zh
ACNz4tJ  
S'q4va"  
参考文献 [sG!|@r  
VZU@G)rd  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). {y>Kcfc/?E  
/gLi(Uw  
p-%m/d?  
C 谐振腔参数 }RkD7  
----------------------------------------
7t/C:2^&  
等效菲涅尔数      0.5 MSS0Sx<f  
放大倍率          2 </h}2x  
腔长              90cm H|B4.z  
孔径1半径       0.3cm {(`xA,El  
孔径2半径      0.6cm =q*j". <  
----------------------------------------- &28%~&L  
nnnq6Z}  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 7cT ~u  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 m[?gN&%nc  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 B#x.4~YX  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 cpB
T
i  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ^$F1U,oi  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 *8xMe  
ns !Mqcm  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 h-RL`X  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 H5p&dNO  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 q{oppali  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 #vvQ1ub  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 s4{>7`N2  
prop 90                              # 向后传播90cm 2z027P-Q  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 p EbyQ[  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 ."JtR  
prop 90 # 向前传播90cm 6J%yo[A(w  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy '"Y(2grP  
write/screen/on  # 写屏 0N>R!  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 %u02KmV.  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # <Yy|.=6 D  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 4BAG GD2  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 Q96^rjY  
if STOP macro/exit  # 条件退出   Oi4tG&q  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 {Zy)p%j8  
title resonator mode pass = @pass_number   )*n2,n  
plot/l xrad=.75   +OC~y:  
endif _V-pr#lP1  
macro/end I Z{DR  
VRa>bS  
###初始化变量 V'&`J
ZK6  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # xnD"LK  
field_radius = 1.6  #调整场半径 z;ko )  
O4A{GO^q  
c##建立初始单位和高斯场分布 ]<IK0  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 /L?
ia  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 L9":=  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 {pyTiz#JY  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 zsuXN*
 
Z1ZjQt#~+  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 i-*ZW:  
gain/eigenvalue/set 1   *3]_Huw<  
plot/screen/pause 3 2h5L#\H"  
TEST = 1  
`5CuH  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 rGb<7b%  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 mJL=H
  
TEST = 0   -{rUE +  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 MGE8
S$Z  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 24Uvi:B?~  
noise 1 1                                 #从噪声开始 G2BB]] m3  
resonator/run 30                         #宏运行30次 8Xjp5  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Yb;$z'  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 c}r"O8M  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 #cy;((zuB  
Th>ff)~e  
###绘制汇聚场分布 T.?}iz=ZEq  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 Ty;P`Uv]r  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 DA wUG  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           /@QPJ~%8Ud  
obs 1 .3                           '|rhm  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 f*46,`x  
plot/watch ex11a_3.plt             N>Q~WXvV#  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         oZwu`~h Y  
G24Ov&H  
c##应用透镜并传播到远场 !rZ r:@  
lens/sph 1 100                   ]<Kkq!  
prop 100                         GLtd6;V  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 Jwt_d}ns  
plot/watch ex11a_4.plt             e-Ma8+X\  
plot/liso 1 ns=64                 ]L{diD2G  
'
>R?8Y  
c###生成环围功率表 <<l1zEf@  
encircled/calculate/energy 1       zSo(+D &[  
encircled/udata 1                 "cDMFu  
title ex 11: encircled energy       &f($= 68  
plot/watch ex11a_5.plt # +nU=)x?38  
plot/udata 1 min=0. max=1. # &Xh_`*]ox  
end bAS/cuZs  
wlsq[xP  
<e'/z3TbRW  
{U"=}j(  
SS*3Qx:[  
JBk >|q"  
Cm%|hk>fQ