[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： ?FVX &{{V  
9 #TzW9  
     (11.1) )y\^5>p[  
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。 `ky< *  
&dh%sFy  
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%。 =dHM)OXD"  
WM.JoQ  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 8B JxD<  
$HF. 0
2{|  
U[*VNJSp  
参考文献 KoRJ'
WW^  
Yc3\NqQM  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). a*$to/^r  
X|q&0W=  
k*(c8/<.d  
C 谐振腔参数 ^ llZf$`  
---------------------------------------- AqB5B5}  
等效菲涅尔数      0.5 t 9&xk?%{  
放大倍率          2 9W:oo:dK F  
腔长              90cm D*6v.`]X  
孔径1半径       0.3cm svCD&~|K#  
孔径2半径      0.6cm K 4QJDC8  
----------------------------------------- rdhK&5x*  
<+o-{{E[  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 BAG) -  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 Py$Q]s?\1  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 ']Gqa$(YC  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 'MRvH lCM  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 mE'y$5ZxY  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 GR@!mf  
-$**/~0zU  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 b6:A-jb*I  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 T6h-E^Z  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 '9c`[^  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 NUbw]Y90~  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 /ts=DxCC;  
prop 90                              # 向后传播90cm p4Cw#)BaS  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 59!yz'feF  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 8^\}\@  
prop 90 # 向前传播90cm S-}MS"  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy Z"#eN(v.N  
write/screen/on  # 写屏 R*a5bKr  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 0B fqEAl  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # >/mi#Y6  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 0D/u`-  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 BZejqDr*  
if STOP macro/exit  # 条件退出   aDmyr_f$  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ZUP\)[~  
title resonator mode pass = @pass_number   >$SP2(Y~  
plot/l xrad=.75   ,@kD9n5
#  
endif W2/FGJD  
macro/end gNF8&T  
^`~M f  
###初始化变量 I$/*Pt];  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # +^ a9i5  
field_radius = 1.6  #调整场半径 z%$ E6Im  
JTK>[|c9oE  
c##建立初始单位和高斯场分布 qzS 9ls>>  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 .] mYpz  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 b~fX=!M  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 )]WWx-Uf'  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 U/F<r3.`#  
$2B_a  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 Ri4t/H  
gain/eigenvalue/set 1   N`XJA-
DE  
plot/screen/pause 3 nv&uhu/q  
TEST = 1   |$"2R3  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 i)9}+M5  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 bHVAa#
 
TEST = 0   [p[nK=&r  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 U<,@u,_Ja  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 M2HO!btf  
noise 1 1                                 #从噪声开始 &7Frg`B&:  
resonator/run 30                         #宏运行30次 W%LTcm  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 2{;&c  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ?~~sOf
AP  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 >2h|$6iWP  
%x@ D i`
;  
###绘制汇聚场分布 NbOeF7cq+  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 rt">xVl  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 RrrW0<Ed  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           vzV,} S*c  
obs 1 .3                           #p&&w1  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 -c-af%xD  
plot/watch ex11a_3.plt             2WQKj9iyN  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         _Gs*4:  
Gr9/@U+  
c##应用透镜并传播到远场 5\93-e  
lens/sph 1 100                   @P=St\;VP  
prop 100                         Yhdt"@;..  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 '=MaO@ @  
plot/watch ex11a_4.plt             <@i.~EL  
plot/liso 1 ns=64                 L%](C  
$YZsaw  
c###生成环围功率表 1'ne[@i^/  
encircled/calculate/energy 1       i`[5%6\"&  
encircled/udata 1                 C!Cg.^;  
title ex 11: encircled energy       jVP70c  
plot/watch ex11a_5.plt # s ^NO(  
plot/udata 1 min=0. max=1. # \b{Aj,6,  
end RmS|X"zc  
hZGoiWC  
[]HMUL]"  
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!0ly1T 9  
TU ]Ed*'&  
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