[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： 8yDsl  
_akjgwu  
     (11.1) ?UIW&*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。 jLO$[c`;  
5{iNR4sq  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 #j+cl'  
]B~(yh  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 /CKnXU;  
o$U{.#  
2ve<1+V_  
参考文献 car|&b
 
'L9hM.+  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). +R;LHRS%  
*<[\|L:#]Z  
aMkuyqPf{  
C 谐振腔参数 MF*4E9Ue.  
---------------------------------------- d( ru5*p  
等效菲涅尔数      0.5 "cjD-42  
放大倍率          2 vd$>nJ"  
腔长              90cm #uC}IX2n  
孔径1半径       0.3cm *uccY_  
孔径2半径      0.6cm c(b`eUOO  
----------------------------------------- 9jx>&MnWs  
7i02M~*uS  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 L*4=b (3  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 y@2"[fo3~  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 U,fPG/9  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 M%Vp_
0  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 nox-)e  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 "s_S!;w@  
Vu4LC&q  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 :ec>
[N~KG  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 0jxXUWO  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 b KDD29  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 n+<  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 kJNg>SN*@#  
prop 90                              # 向后传播90cm 3i4m!g5Z?  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 RF -c`C  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 =JPY{'VO  
prop 90 # 向前传播90cm ]]}iSw'  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 'Ce?!UO  
write/screen/on  # 写屏 \'('HFr,  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 t@+e#3P!  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # rxJl;!7G  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 /!6 VP |  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 Al *
yx_j  
if STOP macro/exit  # 条件退出   g1y@z8Z{  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 Yb[)ETf^  
title resonator mode pass = @pass_number   #hu`X6s"  
plot/l xrad=.75   *r9D+}Y(4  
endif T
-7(3#&  
macro/end i*&b@.7N  
X2,v'`U5&  
###初始化变量 <Zf
h5AM  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # OH]45bd &7  
field_radius = 1.6  #调整场半径 i\.(6hf+  
G@T_o4t  
c##建立初始单位和高斯场分布 hM="9]i.  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 yw7bIcs|#b  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 :iQJ
9Hdz  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 TC=>De2;  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 #KHj.Vg  
V;)+v#4{  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 L/GVQj
b  
gain/eigenvalue/set 1   P-yVc2YH  
plot/screen/pause 3 !Zc#E,  
TEST = 1   tF<&R&=  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 n3eWqwQ$5  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 0Am\02R.C,  
TEST = 0   43,*.1;sz  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 J5Q.v;  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 Zk|PQfi+  
noise 1 1                                 #从噪声开始 Y q|OX<i`K  
resonator/run 30                         #宏运行30次 6~?yn-Z  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 h+YPyeAs  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ggfCfn
 
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 dg+"G|nr  
o{hZjn-  
###绘制汇聚场分布 vYo~36  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 r9D 68*H  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ?a?4;Y!  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           +OSSgY$  
obs 1 .3                           W~l.feW$i  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 Go]y{9+(7  
plot/watch ex11a_3.plt             ?01ru5ys/o  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         C&EA@U5X^  
n#4T o;CS  
c##应用透镜并传播到远场 ye}86{l  
lens/sph 1 100                   4Y G\<Zf  
prop 100                          7(o:J  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 0/%RrE  
plot/watch ex11a_4.plt             9c0
  
plot/liso 1 ns=64                 &,,:pL[  
Gsm.a  
c###生成环围功率表 -y$<fu9 e  
encircled/calculate/energy 1       l Yj$3  
encircled/udata 1                 XN3'k[  
title ex 11: encircled energy       XF@34b5(  
plot/watch ex11a_5.plt # V9>$M=  
plot/udata 1 min=0. max=1. # $HRl:KDdP~  
end T=g2gmo9  
5pff}Ru`  
N~?#Qh|ZnU  
"412w^5[T  
{t]8#[lo  
dtV7YPz4+  
/(%!txSNEt