[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： : 6>H\  
I9F[b#'Pn  
     (11.1) rY!uc!  
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。 GYO\l.%V5y  
`8dE8:#Y  
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%。 N^ D/}n  
-Ez|  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 NxXVW  
Msd!4TrBJ  
INbjk;k  
参考文献 ^2kWD8c*  
(uG4W|?p  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). xD\Km>|i  
o~-X7)]  
TLSy+x_gX  
C 谐振腔参数 ;2@sn+@  
----------------------------------------
@i{JqHU"  
等效菲涅尔数      0.5 9)l_(*F  
放大倍率          2 .@6]_h;  
腔长              90cm "{x~j\<  
孔径1半径       0.3cm |Lhz^5/  
孔径2半径      0.6cm T
![K i  
----------------------------------------- /2@%:b)  
amBz75N{  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 #h3+T*5} 6  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 3-mw-;.  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 phc1AN=[E  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 l#~FeD  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 VNYLps@4H  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 4*+EUJ|  
 ,g,jY]o  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 9iFe^^<ss  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 Nr[Rp  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 -ufmpq.  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 <{) 4gvH  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 MtYP3:  
prop 90                              # 向后传播90cm nUd\4;J#  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 sd[QtK^  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 )2FO+_K?T  
prop 90 # 向前传播90cm Dz50,*}J  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy gNqV>p  
write/screen/on  # 写屏 zJnVO$A'  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 Un/fP1  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # 0&.lS
wa  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 I)Lb"  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 wi9|  
if STOP macro/exit  # 条件退出   'QS"4EvdD  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 U2AGH2emw  
title resonator mode pass = @pass_number   t3GK{X  
plot/l xrad=.75   Pu^~]^W)  
endif *(`.h\+  
macro/end iCK$ o_`?  
&tgvE6/V  
###初始化变量 f oVD+\~Y  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ^97ZH)Ww  
field_radius = 1.6  #调整场半径 $McO'Bye{h  
- X_w&  
c##建立初始单位和高斯场分布 _Y|kX2l S@  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 +wUhB\F *  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 Dy@\!F  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 {^f0RGJg9  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 H n!vTB  
m6x. "jG  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 Qf|}%}%fp  
gain/eigenvalue/set 1   K D-_~uIF  
plot/screen/pause 3 7:L~n(QpP  
TEST = 1   4sj%:  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 X}-H=1T?  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 )/Xrhhx  
TEST = 0   0w['jh|,  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 Z]S0AB.Z@  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 _cw^5  
noise 1 1                                 #从噪声开始 "J5Pwvs-  
resonator/run 30                         #宏运行30次 nTU~M~gky  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 tlER
is  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 V 3]p3  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 3=l-jGJk  
qE72(#:R*  
###绘制汇聚场分布 erP>P  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 &iOtw0E  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 (<C%5x
k  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           $M`;."
 
obs 1 .3                           $cOD6Xr)d  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 <u?hdwW\  
plot/watch ex11a_3.plt             YB{E=\~  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         wDhcHB  
)Zf}V0!?+  
c##应用透镜并传播到远场 B^(rUR  
lens/sph 1 100                   Kg`x9._2  
prop 100                         I
VzA>Vd  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 %B&?D@  
plot/watch ex11a_4.plt             +@uC:3jM  
plot/liso 1 ns=64                 HCIF9{o1j>  
/Z " 4[  
c###生成环围功率表 (MoTG^MrBY  
encircled/calculate/energy 1       WJU NJN  
encircled/udata 1                 I!7.fuO  
title ex 11: encircled energy       '(pdk  
plot/watch ex11a_5.plt # FFeRE{,  
plot/udata 1 min=0. max=1. # 9H}iX0O  
end y}-S~Ov>I  
EjX'&"3.  
@ KPv&UB  
mjl!Nth:<  
;9 &1JX  
UeQ9G  
5652'p