[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： ILQg@Jl  
XH. _Z  
     (11.1) q q`UvU  
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。 Q.N^1?(>k  
Y8d%L;b[D  
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%。 jJf|Ok:G{  
T4UY%E!0  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 h$k(|/+  
E>ev/6ox  
f ZI
Swr  
参考文献 &O'yhAP] j  
.`iq+i~  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). DJ\lvT#j  
sC#Ixq'ls7  
iU3co|q7  
C 谐振腔参数 o;O_N^_W  
---------------------------------------- %jkd}D  
等效菲涅尔数      0.5 X@cV']#V  
放大倍率          2 c>
^_4QQ  
腔长              90cm snK/,lm.  
孔径1半径       0.3cm :S%|^QAN  
孔径2半径      0.6cm aw,8'N)  
----------------------------------------- H'P
o  
A(C3kISM  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 vEb~QX0~  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 zR/ATm]9  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 K<t(HK#[  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 2Zl65  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 a{HvrWs?Q  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 A*$vk
2VWw  
OLiYjYd  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 I[R?j?$}>  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 #><.zZ  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ~
v
5tx  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 4b(iGLrt0  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 & z?y  
prop 90                              # 向后传播90cm R)H@'X  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 ^{bP#f  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义  l[ L{m7  
prop 90 # 向前传播90cm jHFdDw|N`  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ^RY_j>i  
write/screen/on  # 写屏 h\yYg'CC  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 VA]%i P,O-  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # 8>w/Es5  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 DZ EA*E
>  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 !?KY;3L:  
if STOP macro/exit  # 条件退出   >-:U   
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 =7jkW (Q  
title resonator mode pass = @pass_number    :&Ul  
plot/l xrad=.75   5Po.&eS  
endif f[X>?{q  
macro/end  u2DsjaL  
?1[go+56X  
###初始化变量 L5>>gG,  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # Z{e5 OJ  
field_radius = 1.6  #调整场半径 Y H?>2u  
{yJ{DU?%Y  
c##建立初始单位和高斯场分布 I5-/KVWb  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 3fGy  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 l5aQDkp}  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 `;`34t_)  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 a ZfX
|  
F35e/YfG  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 :@pmgp  
gain/eigenvalue/set 1   $bN%x/
  
plot/screen/pause 3 za24-q  
TEST = 1   h'N,oDB)  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 <yIJ$nBx  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 }+u<^7$g|  
TEST = 0   ."MBKyg6  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 QK;A>]  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 wD*_S}]  
noise 1 1                                 #从噪声开始 `B^?Za,xN  
resonator/run 30                         #宏运行30次 xOS4J+'s@  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Ex~OT  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 oW-luC+  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 D F0~A  
&oAuh?kTq  
###绘制汇聚场分布 !QYqRH~5  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 5~ jGF  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 X3'z'
5  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           g6nB
u  
obs 1 .3                           {At1]>  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 aLP2p
]  
plot/watch ex11a_3.plt             96 C|R  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         }n8,Ga%  
u
dH7Q&"  
c##应用透镜并传播到远场 Z>o20uA  
lens/sph 1 100                   UP#]n 69y  
prop 100                         n|{x\@VeF  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 'os-+m@  
plot/watch ex11a_4.plt             "&7v.-Yk(  
plot/liso 1 ns=64                 .O~)zMx  
]2tX'=X  
c###生成环围功率表 /EWF0XV!  
encircled/calculate/energy 1       3vmZB2QG  
encircled/udata 1                 i9+V<'h  
title ex 11: encircled energy       84|Hn|4t  
plot/watch ex11a_5.plt # ='YR;  
plot/udata 1 min=0. max=1. # Rh~<#"G]  
end 1 aIJ0#nE  
-<qci3Ba}  

1)M3*h3  
qksN {t  
e>Is$+[`7  
O /aC%%  
fMd]P:B