[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： fXevr `  
R@WW@ Of  
     (11.1) *Iw19o-I  
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<sub>c</sub>=2，N<sub>eq</sub>=0.75。 Jur$O,u40l  
7# 'j>]  
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%。 w8o?wx*  
zX=%BL?  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 &>B|?d  
 qjfv9sU  
Iy5W/QK6  
参考文献 Ypm*or  
JBQ>"X^  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). .f!'>_  
'PMzm/;8st  
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VUP@Wm  
C 谐振腔参数 ve#[LBOC8  
---------------------------------------- *y"|/_ *  
等效菲涅尔数      0.5 qyyLU@hd  
放大倍率          2 !4F@ !.GG!  
腔长              90cm p38s&\-kEN  
孔径1半径       0.3cm T5~Qfl?Y  
孔径2半径      0.6cm oi3Ix7  
----------------------------------------- UL7%6v{'*  
TuM
ZHB7h;  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 kH=~2rwm  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 uJ*|SSN~  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 !/&~Feb  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 jaThS!>v  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 _}Gs9sHr0K  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 YS"76FJ  
0tx
SF^x  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 `Geq,  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 8/34{2048  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 )fZ5.W8UE]  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 7f=9(Zj  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 N_!
Zn"J  
prop 90                              # 向后传播90cm 9]8M{L  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 q33!X!br  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 CQY/q@7  
prop 90 # 向前传播90cm 8&f"")

m  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy !as<UH"\  
write/screen/on  # 写屏 }\ui}\  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ;Wr,VU]  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # 28+Sz>SP  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 d>4e9M"  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 "=!
QSb  
if STOP macro/exit  # 条件退出   &sA6o"h~  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 $j}sxxTT  
title resonator mode pass = @pass_number   'E8dkVlI  
plot/l xrad=.75   >-y&k^a=  
endif G@Zi3 5  
macro/end s: q15"  
U7fE6&g  
###初始化变量 Pq7tNM E  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # u&I~%s  
field_radius = 1.6  #调整场半径 I0jEhg%JZ  
zZh`go02E  
c##建立初始单位和高斯场分布 1y8:tri>N  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 s_h<  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 *&2
#;mf3  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 .y[K =p3  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 z06pX$Q.<  
2Nl("e^kJr  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 S(-=I!.G{  
gain/eigenvalue/set 1   ^lMnwqx<  
plot/screen/pause 3 izWl5}+'B  
TEST = 1   /s*
>V@Q  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 }>XSp)"{l  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 8"*$e I5  
TEST = 0   ujWHO$uz!  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 /7"1\s0U  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 D3lYy>~d5;  
noise 1 1                                 #从噪声开始 ;q
k~>  
resonator/run 30                         #宏运行30次 $xZk{ rK  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 QBn>@jq  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 qiF~I0_
0  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 -MEz`7c~  
h'fD3Gr&  
###绘制汇聚场分布 ~D=@4(f8|  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 &lS0"`J=  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 |uZ=S]V@  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           V=*J9~K  
obs 1 .3                           O`0$pn  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 B+DRe 8  
plot/watch ex11a_3.plt             Qy/bzO  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         NU(/Yit  
R39R$\  
c##应用透镜并传播到远场 KE&}*Nf[  
lens/sph 1 100                   KE3 /<0Z  
prop 100                         ;Gs**BB&  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 4F4u1r+  
plot/watch ex11a_4.plt             .XB] X  
plot/liso 1 ns=64                 ZAH<!@qh  
XZ&v3ul  
c###生成环围功率表 BD0-v`  
encircled/calculate/energy 1      
"qm>z@K  
encircled/udata 1                 *pD;AU  
title ex 11: encircled energy       66Xt=US  
plot/watch ex11a_5.plt # 85{vz|(':  
plot/udata 1 min=0. max=1. # u.=;A#  
end *vO'Z &  
?BZ][~n-Q  
(*x"6)`  
;MJ1Q  
oCYD@S>h  
*a%PA(%6  
_MEv*Q@o