[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： 3i(k6)H$4  
Y%:p(f<  
     (11.1) Wsz='@XvB  
其中，a是孔径半径，L为腔长，λ为波长，M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm，a=0.3cm，M=2，λ=10μ。带入后计算得：N_c=2，N_eq=0.75。 U>;itHW/  
b=T+#Jb  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 %FFw!eVi  
H>XbqIkL@  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 YLd 5  
N0RFPEQ~  
sW2LNE  
参考文献 %Y Rg1UKY  
ga^<_;5<  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 3R#<9O  
H5RHA^p|  
z3*G(,  
C 谐振腔参数 P'9aZd  
---------------------------------------- J#V`W&\,6  
等效菲涅尔数      0.5 IVNNiNN*5  
放大倍率          2 ?XOeMI  
腔长              90cm h/TPd]  
孔径1半径       0.3cm ^}1RDdQ"U  
孔径2半径      0.6cm a3c4#'c|D  
----------------------------------------- aJ)5DlfLR  
[!R%yD;  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 qk,cp},2K  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 T (2,iG8  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 }BogE$tc  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 6vaxp|D  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 c?R.SBr,'  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 8e\v5K9  
pn $50c  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 1M;)$m:  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 VvF&E>fC  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 93WYZ
NpX  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 dY-a,ch"8p  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 zRJy3/>  
prop 90                              # 向后传播90cm hE6tu'  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 |(P;2q4>  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 Ro1' L1:  
prop 90 # 向前传播90cm fBLd5  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 8&UuwZ6i-  
write/screen/on  # 写屏 ,xh9,EpBk  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 /3TorB~Y  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # m~U{ V9;*  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 f<;9q?0VF  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化
D1Sl+NOV  
if STOP macro/exit  # 条件退出   ^n2w6U0  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ppnj.tLz;r  
title resonator mode pass = @pass_number   %@&)t?/=  
plot/l xrad=.75   ,){0y%c#y  
endif Y>#c2@^i<  
macro/end }1W$9\%  
rka:.#!  
###初始化变量 aBI]' D;  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ww,c)$  
field_radius = 1.6  #调整场半径 l46F3C|  
@Hf}PBb  
c##建立初始单位和高斯场分布 6+u'Tcb  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 K?tk&0  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 $"FdS,*qKl  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 j
FXU xf  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 UJH{vjIv  
Ji!-G4.n"  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 -0X> y  
gain/eigenvalue/set 1   J9 =gv0
 
plot/screen/pause 3 @ tIB'|O  
TEST = 1   "n6Y^  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 L&N"&\K2U  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 JJ~?ON.H  
TEST = 0   ;gMh]$|"  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 709eLhXrH  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 r9Z/y*q  
noise 1 1                                 #从噪声开始 R,\ r{@yrz  
resonator/run 30                         #宏运行30次 K(d!0S  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 :65HMWy.  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 *e6|SZ &3  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 @(cS8%wK  
+mA=%?l  
###绘制汇聚场分布 ffM(il/2  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 _6m3$k_[MJ  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 S
>,I&`yi  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           3I5WD
uq  
obs 1 .3                           X4$e2f  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 /=@vG Vp6  
plot/watch ex11a_3.plt             JLu0;XVK  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         Wn^^Q5U#  
]K7 64}  
c##应用透镜并传播到远场 |&Pl4P  
lens/sph 1 100                   A,{D9-%  
prop 100                         B0i}Y-Z  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 X6.O;  
plot/watch ex11a_4.plt             ElXe=5L\#  
plot/liso 1 ns=64                 AuTplO0_rE  
MI(i%$R-A  
c###生成环围功率表 }BJ1#<  
encircled/calculate/energy 1       42CMRGv  
encircled/udata 1                 GX)QIe~;qJ  
title ex 11: encircled energy       3@] a#>  
plot/watch ex11a_5.plt # ge?-^s4M  
plot/udata 1 min=0. max=1. # @S7=6RKa[  
end $/TA5h  
 ^qqHq  
wWw/1i:|'  
?
0mJBA  
vB5iG|b}  
 vkpV,}H  
Nox
z kpMF