[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：  ]$=\zL  
a}#8n^2  
     (11.1) %@Ow.7zh  
其中，a是孔径半径，L为腔长，λ为波长，M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm，a=0.3cm，M=2，λ=10μ。带入后计算得：N_c=2，N_eq=0.75。 qHtonJc  
na)-'  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 nS$_VJ]~  
l+!eC lM%  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 =TcT
`](o  
NJqjW  
/ZpwJc`
e  
参考文献 *l9Wj$vja  
M&q3xo"w  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). (h$[g"8  
X 8#Uk}/  
xJemc3]2  
C 谐振腔参数 K|
Kc.   
---------------------------------------- ("!P_Q#  
等效菲涅尔数      0.5 ?mME^?x Mu  
放大倍率          2 {%! >0@7  
腔长              90cm  |tVWmm^m  
孔径1半径       0.3cm QY}1i .f  
孔径2半径      0.6cm A-GU:B  
----------------------------------------- 90rY:!e  
$(A LxC  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 gK Uci  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 >x0)  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 W, YYL(L  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 F&[MyXU4  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 :3h'Hr  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 q8-*3
K  
K H&o`U(}  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 -Rcl(Q}LZ  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 X`' @G  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 H-ewO8@  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 DM[gjfMXu  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 Of?3|I3 l  
prop 90                              # 向后传播90cm 27CVAX ghV  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 079mn/8;  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 pGHn  
prop 90 # 向前传播90cm J~=tR1k  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 1*vt\,G  
write/screen/on  # 写屏 Y[p  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ~IIlCmMl,  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # K2gg"#ft?  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 \-eDNwJ:#@  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 2J0N]`|)  
if STOP macro/exit  # 条件退出   *<rBV`AP  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 '3'*VcL(  
title resonator mode pass = @pass_number   eJ2$DgB}t  
plot/l xrad=.75   cE SSSH!m  
endif Z?AX  
macro/end F4$N:Jkl  
U?W?VEOO!7  
###初始化变量 $1< ~J  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # gPYF2m  
field_radius = 1.6  #调整场半径 ?V>{3  
8*[Q{:'.  
c##建立初始单位和高斯场分布 =xX)2h  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 1 ^q~NYTK  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 aNxq_pRb  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 } 0^wJs  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 WAWy3i  
WiBO8N
,%`  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 )cUFb:D*"  
gain/eigenvalue/set 1   Y-vLEIX=  
plot/screen/pause 3 "S ~(|G  
TEST = 1   CQGq}.Jt!  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 /rQ[Ik$|  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值
+*AdSzX  
TEST = 0   N# ?}r>W3  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 {P[>B}'rW  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 B>=NE.ulUL  
noise 1 1                                 #从噪声开始 _t'S<jTI  
resonator/run 30                         #宏运行30次 34e>R?J  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 g(`m#&P>G  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 vC1D}=Fp  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 C 7e  
l]wjH5mz=i  
###绘制汇聚场分布 sCi"qtHP  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ,KO_h{mI<  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 5OS|Vp||
b  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           vSf ?o\O  
obs 1 .3                           `mt.=d  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 C % d  
plot/watch ex11a_3.plt             ja1WI  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ,k=1'7d  
rQ+2 -|#  
c##应用透镜并传播到远场 w!8xZu  
lens/sph 1 100                   RqnT*  
prop 100                         uOU?-WtPz  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 *RpBKm&^7  
plot/watch ex11a_4.plt             yi
-S^  
plot/liso 1 ns=64                 "B9aJo  
P}dhpU  
c###生成环围功率表 A"$UU6Z4  
encircled/calculate/energy 1       1_Ag:>#X  
encircled/udata 1                 ]z{f)`;I  
title ex 11: encircled energy       bm Hl\?  
plot/watch ex11a_5.plt # n@ rphJb  
plot/udata 1 min=0. max=1. # s1/:Ts[3i  
end mxxuD"5  
nm3/-Q},  
q)Uh_l.Cj  
]EhU8bZ  
QL{{GQ_dn  
Ev'BmDk  
IW1+^F9NEw