[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： ln8es{q  
e>bARK<  
     (11.1) 7xYz9r)w`  
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。 G\^<MR|  
WZh_z^rwn  
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%。 eC L_c>3!  
C &y 2I  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 nq~fH(QY  
cvhwd\  
-)R =p"-w  
参考文献 15yiDI o  
2b-g`60<  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 'yV*eG?^&  
/XU
=l0u  
gyhy0  
C 谐振腔参数 Qqk(,1u  
---------------------------------------- Q>cEG"  
等效菲涅尔数      0.5 ,t:P  
放大倍率          2 T8Q_JQ  
腔长              90cm {-f%g-@L6|  
孔径1半径       0.3cm 1}+b4"7]  
孔径2半径      0.6cm iyXd"O  
----------------------------------------- XODp[+xEEt  
S4-jFD)U  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 w~Nat7nD  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 nHRk2l|  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 xE
eHQ7J  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 S.q0L  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 $Sa7N%D  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 Ih4$MG6QC  
Upcx@
zJ  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 !hHX8TD^J  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 6NHP/bj<1V  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 DiTpjk]c`  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 pZ3sp!  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 =1'WZp}D5  
prop 90                              # 向后传播90cm o>bi~(H  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 96J]g*o(uU  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 65*Hf3~~  
prop 90 # 向前传播90cm ?~E"!  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy K_-m:P  
write/screen/on  # 写屏 WWH<s%C  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ;Krb/qr4_  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP #  + #E?)  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 a|.IAxJ  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 l&:8 'k+%=  
if STOP macro/exit  # 条件退出   5\w*W6y  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ^u1Nbo  
title resonator mode pass = @pass_number   Aq$1#1J  
plot/l xrad=.75   cMnN} '  
endif dqo-
.,=  
macro/end P1B=fgT  
` aF8|tc_  
###初始化变量 `'k2gq&  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # PAtv#)h  
field_radius = 1.6  #调整场半径 `h'=F(v(}  
cAot+N+9|]  
c##建立初始单位和高斯场分布 5MD'AP:  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 kE
8s])Z,+  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 q9{)nU  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 ?%Tx% dB  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 V2M4g  
(2M00J-o  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 _nEVmz!zg  
gain/eigenvalue/set 1   }Nwp{["}]L  
plot/screen/pause 3 O>a1S*mxP  
TEST = 1   3S2Alx!6  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 jYFmL_{  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 !MOsP<2  
TEST = 0   96
QY0  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 b4bd^nrqV  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 N-knhA  
noise 1 1                                 #从噪声开始 V45adDiZ  
resonator/run 30                         #宏运行30次 NA'45}fQ  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 {;& U5<NO  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 [rK`BnJX  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 "`cPV){]  
Kg"eS`-  
###绘制汇聚场分布 #\n*Qg4p  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 hfyU}`]  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 s@7hoU-+  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           -WF((s;<#  
obs 1 .3                           .r6x9t  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 N#"l82^H*  
plot/watch ex11a_3.plt             PuGs%{$(h  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ?Z
?(ky!  
Og1vD5a  
c##应用透镜并传播到远场 %X %zK1  
lens/sph 1 100                   n5.sx|bI?  
prop 100                         {cIk-nG-_  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 DwGM+)!  
plot/watch ex11a_4.plt             tcv(<0  
plot/liso 1 ns=64                 3e1-w$z&S  
j=M%*`@  
c###生成环围功率表 c!7WRHJE_a  
encircled/calculate/energy 1       ~S;-sxoO0l  
encircled/udata 1                 ; YQB  
title ex 11: encircled energy       7kE+9HmfMk  
plot/watch ex11a_5.plt # 4W*o:Y!  
plot/udata 1 min=0. max=1. #
{4Kvr4)4  
end NQ 6oyg@&  
GPhhg  
'r%(,=L  
l/zv >  
C`kqsK  
4aBVO%t  
W$NFk(