[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： $ A-b vL  
af+}S9To  
     (11.1) %bX0 mN  
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。 ke.7Zp2.R  
76#.F  
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%。 tnW;E\cR  
hK}bj  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 i&@,5/'-_O  
Q)Dwq?  
?Nl"sVCo  
参考文献 bEr.nF  
D?+ RJs
  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ":d*dl  
<e6=% 9  
iM64,wnA  
C 谐振腔参数 `f'C[a"  
---------------------------------------- H$-$2?5  
等效菲涅尔数      0.5 iWXMKu  
放大倍率          2 ~Y/z=^  
腔长              90cm <
~%t$:  
孔径1半径       0.3cm 2Yyb#Ow  
孔径2半径      0.6cm o*7yax  
----------------------------------------- gB CC  
hBCR]=']  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 -Q`Cq|s  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 W<gD6+=8  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 /.Wc
_/  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 '}O!2W&Y]%  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 6dT|;koWbm  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 L^KdMMz;  
8 G?b.NE^  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 
/;UTC)cJ  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 tmxPOe  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 PbUI!Xqe`  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 X"J%R/f  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 rZ866\0  
prop 90                              # 向后传播90cm *Pb.f  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 >1XL;)IL>  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义
)b9I@)C  
prop 90 # 向前传播90cm UIw?;:Y  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy gLCz]D.'  
write/screen/on  # 写屏 *7vue"I*Z  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 Pw#2<>  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # DM/hcY$MW  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 fle0c^=  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 'j /q76uXV  
if STOP macro/exit  # 条件退出   GHrBK&  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 cJq<9(  
title resonator mode pass = @pass_number   KS>Fl->  
plot/l xrad=.75   J:W'cH$cR  
endif =w,(M  
macro/end qi[(*bFK7  
5fxbA2\  
###初始化变量 .%hQJ{vf-^  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # & 3I7]Wm  
field_radius = 1.6  #调整场半径 ZmO'IT=Ye  
G+Ei#:W,  
c##建立初始单位和高斯场分布 3z$\&& BR  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 I! ITM<Z$l  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 #y`k$20"  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 o;'4c  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 K-Y*T}?  
j)<[j&OWw  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 B(EtXB9  
gain/eigenvalue/set 1   B$EK_@M  
plot/screen/pause 3 A@{ !:_55  
TEST = 1   0kz7 >v  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 <VgE39 [  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 I1J)#p%H.  
TEST = 0   8I {56$  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 x_pMG!2  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 >|S>J+(  
noise 1 1                                 #从噪声开始 JbVi1?c  
resonator/run 30                         #宏运行30次 *kV#)j  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 bAdAp W  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 u;{T2T  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 m4\g o  
?-M)54b\  
###绘制汇聚场分布 t;~-_{
  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 -q|*M:R  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 qIUC2,&g  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           pJ$(ozV  
obs 1 .3                           %L.rcbg:<c  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 f#2#g%x  
plot/watch ex11a_3.plt             o|BFvhg  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         xP{m9_Qj  
rQuOt  
c##应用透镜并传播到远场 Ny[s+2?  
lens/sph 1 100                   mKMGdN~  
prop 100                         IFkvv1S`
 
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 $R3.yX=[\  
plot/watch ex11a_4.plt             c[6zX#{`  
plot/liso 1 ns=64                 iu+zw[f  
/G[+E&vj  
c###生成环围功率表 N_*u5mfQX  
encircled/calculate/energy 1       Y#.6d  
encircled/udata 1                 5!2J;.&  
title ex 11: encircled energy       MH2OqiCI  
plot/watch ex11a_5.plt # .Lp Nm'=R  
plot/udata 1 min=0. max=1. # U5-zB)V  
end v^57j:sD  
Ig='a"%  
o4U]lK$  
6Eij>{v  
w@4t$
bd7  
_-YL!oP  
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