[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： e-YGuWGN7  
>^2ZM  
     (11.1) vY8WqG]  
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。 x0N-[//YV  
:..E:HdYO  
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%。 9u-M! $  
Off: ~  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 8,Q.t7v  
4DG 9`5.  
8Iqk%n~(  
参考文献 VyBJIzs0  
?(|TP^  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 'Kt4O9=p  
0e7O#-  
S]#=ES'^/  
C 谐振腔参数 O4'kS @  
---------------------------------------- W? 6  
等效菲涅尔数      0.5 N`L' 4v)  
放大倍率          2 <*b]JY V@  
腔长              90cm !Ed<xG/  
孔径1半径       0.3cm 3>:zo:;  
孔径2半径      0.6cm s`$_  
----------------------------------------- }hObtAS  
0N} wD-  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 z!
t3xFN&/  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 Xbsj:Ko]]U  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 @zVBn~=i  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 6{FS/+  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ;]O 7^s#v  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 * zJiii  
EcS-tE4%  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 Vms7 Jay  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 1dgN10  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 &&QDEDszp  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Kw5+4R(5  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 6u]OXPA|  
prop 90                              # 向后传播90cm H&>>]DD  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 5GWM )vrZg  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 fU){]YP  
prop 90 # 向前传播90cm vng8{Mx90*  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy `X]2iz
 
write/screen/on  # 写屏 kod_ 1L
D  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 URzE+8m^  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # + 1%^c(3  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Dm`U|<o  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 @OL3&R  
if STOP macro/exit  # 条件退出   {CyPcD'$s  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 }Us
$y0W\  
title resonator mode pass = @pass_number   5<GRi"7A@  
plot/l xrad=.75   +M%2m3.Jo  
endif Vgb>3]SU  
macro/end ';L^mxh  
l$_+WC*wp  
###初始化变量 w!9WCl]9M  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # TXOW/{B  
field_radius = 1.6  #调整场半径 25@j2K(  
r#w_=h)  
c##建立初始单位和高斯场分布 '!L1z45  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 59J$SE  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 qO3BQ]UF  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 (c|qX-%rC  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 N'BctKL  
E&tmWOMj>  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 \osQwGPV  
gain/eigenvalue/set 1   iBW6<2@oZF  
plot/screen/pause 3 Ck a]F2,  
TEST = 1   y8n1IZ*#SZ  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 X35U!1Y\  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 X',0MBQ0  
TEST = 0   ? Z fhz  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 &_hCs![  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 "fJ|DE&@<i  
noise 1 1                                 #从噪声开始 R*fR?  
resonator/run 30                         #宏运行30次 Q31c@t  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ''07Km@x  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 `bF;Ew;  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 LbknSy C  
fsuvg jlE  
###绘制汇聚场分布 !_!b\  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 !jnIXvT1qy  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 o
^6j(~  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           `I{Q,HQ7  
obs 1 .3                           Khd,|pM  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 t+q`h3
 
plot/watch ex11a_3.plt             MoHvXp;X  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         7E)7sd  
XnOl*#P  
c##应用透镜并传播到远场 P9wDTZ :4  
lens/sph 1 100                   1=.kH[R  
prop 100                         >L4$DKO  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 X jN.X  
plot/watch ex11a_4.plt             "PtH F`mo  
plot/liso 1 ns=64                 _,~zy9{,  
DL_\lu
h  
c###生成环围功率表 )>p6h]]a  
encircled/calculate/energy 1       cf!R  
encircled/udata 1                 $@wkQ%  
title ex 11: encircled energy       *
[n^6)  
plot/watch ex11a_5.plt # UkV] F
]  
plot/udata 1 min=0. max=1. # hBu=40K  
end N/VIP0Kb  
DUr1s]+P  
A[bxxQSP\H  
1 Y&d%AA  
wBET.l'd  
1-#tx*>AY  
.bGeZwvf:G