[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：
v5}X+'  
JtKp(k&  
     (11.1) ;i uQ?MR3  
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。 PG%0yv%  
&n2e  
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%。 ;r\(p|e  
sUkm|K`#  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 c,EBF\r8*  
I5ss0JSl/  
d[gl]tj9  
参考文献 1k8x%5p  
e0,'+;*=g  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). }CL"S_>1  
bp<^R  
|`k .y]9  
C 谐振腔参数 kK>Xrj6  
---------------------------------------- ]:]H:U]p  
等效菲涅尔数      0.5 gApoX0nrv  
放大倍率          2 +ZsX*/TOn  
腔长              90cm 5i6
hp;=  
孔径1半径       0.3cm 5FKBv e@  
孔径2半径      0.6cm b}!3;:iD  
----------------------------------------- Fe&qwq"  
o?Nu:&yE  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 : 9!%ZD  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 hi2sec|;<  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 3k$[r$+"  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径  P\m7 -  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 U'( sn  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 _;9!  
nt1CTWKM8^  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 *O$CaAr\s  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 0>Z ;Ni  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 O>y'Nqz  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Wl"0m1G  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 D87|q4  
prop 90                              # 向后传播90cm yTM3^R(  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 t@oK~ Nr  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 l;X|=eu'  
prop 90 # 向前传播90cm 2C^B_FUg|]  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy oP?YA-#nc  
write/screen/on  # 写屏 R0Ue0pF7  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 e&q?}Ho  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ws/63d
*  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 h[tix:  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 ?^#lWx q  
if STOP macro/exit  # 条件退出   yBed kj  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 2(!fg4#+  
title resonator mode pass = @pass_number   T$4P_*  
plot/l xrad=.75   Y(
VJbm`  
endif |+IZS/W"  
macro/end Y
d cK
&{  
gYop--\14]  
###初始化变量 h~Q)Uy5N(D  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # QrG`&QN  
field_radius = 1.6  #调整场半径 O;Y:uHf  
Q/>L_S  
c##建立初始单位和高斯场分布 I8Vb-YeS  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 #_ C  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 NF$\^WvYSP  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 O%!5<8Xrb  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 .y5,x\Pq(  
~`#-d ^s:  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 KGHq rc  
gain/eigenvalue/set 1   l7[7_iB&E  
plot/screen/pause 3 Oeya%C5'  
TEST = 1   nQK|n^AU/  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 1r)kR@!LNG  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 g|<Sfp+;+  
TEST = 0   -|yb[~3  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 O{z}8&oR:  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 Ok-.}q>\Mv  
noise 1 1                                 #从噪声开始 u~zs* qp  
resonator/run 30                         #宏运行30次 yI{5m^s{  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ^D67y%  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 DrW#v-d  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 Ft JjY@#  
L *[K>iW  
###绘制汇聚场分布 #b0{#^S:  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 3B0lb"e  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 2LY=DL7  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           Mq%,lJA\  
obs 1 .3                           9X<OJT;3J  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 2i#Sn'1  
plot/watch ex11a_3.plt             G`=r^$.3WB  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         w>?Un,K  
72TI  
c##应用透镜并传播到远场 ]Al;l*
yw  
lens/sph 1 100                   6"j_iB  
prop 100                         ?z-}>$I;  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 LS>G4 ]  
plot/watch ex11a_4.plt             =/Aj  
plot/liso 1 ns=64                 or ;f&![w  
tS# `.F~y  
c###生成环围功率表 )4Q?aMm
 
encircled/calculate/energy 1       0Rxe~n1o  
encircled/udata 1                 :HViX:]H  
title ex 11: encircled energy       ^{@!['  
plot/watch ex11a_5.plt # 1MkI0OZE  
plot/udata 1 min=0. max=1. # ^W83ByP  
end m@Ev~~;  
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