[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： ).C>>1ZC  
cz>`$Zz  
     (11.1) ]=0D~3o3  
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。 c%n%,R>  
$/JnYkL{m  
激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 9JC8OSjJ  
Q},uM_"+  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 4~:D7",Jn  
zpxyX|  
H&ZsMML/%  
参考文献 }W]k1Bsx  
D>q?My  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). n-lDE}K9%B  
%}Ob~m>P  
0jefV*3qpB  
C 谐振腔参数 vr>Rd{dm  
---------------------------------------- %eqL)pC]  
等效菲涅尔数      0.5 Q#$dp  
放大倍率          2 ~hA;ji|I  
腔长              90cm oU~e|  
孔径1半径       0.3cm fNi_C"<  
孔径2半径      0.6cm Uefw  
----------------------------------------- &_c5C  
k{$Mlt?&-  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ?jBh=X\]:  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 cm7>%g(oQo  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 =:'a)o  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 nxYp9,c"  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 D8_-Dvp7H  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 8[z& g%u  
?r6uEZ  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 Y{#m=-h  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 F_Mi/pB^`9  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 _52BIrAO2  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 K_~SJbl  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 =}AwA5G  
prop 90                              # 向后传播90cm d~J4&w  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 YVL
aO*(f  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 .!J,9PE  
prop 90 # 向前传播90cm Q|}Pc>ae  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ddD $
4+  
write/screen/on  # 写屏 lFLiW  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 rRZ ,X%  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # 6|:]2S  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 @=[S
sS  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 ]LhNP}c  
if STOP macro/exit  # 条件退出   rj].bGQ,+  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 Q:B
:  
title resonator mode pass = @pass_number   q[SUYb;,  
plot/l xrad=.75   N^.!l_  
endif xcYYo'U  
macro/end =w!14@W  
i;>Hy|  
###初始化变量 "i1~YE  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # IZ
6[|Ach6  
field_radius = 1.6  #调整场半径 =2eG j'}  
Z*|qbu)  
c##建立初始单位和高斯场分布 ^dR5fAS  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 o5FBqt  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 WV"{oED  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 LJMw-#61sj  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 xe6 2gaT  
@GGPw9a  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 Q pY:L  
gain/eigenvalue/set 1   >p 7e6%  
plot/screen/pause 3 8Mq] V v  
TEST = 1   LPk85E  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 3RP}lb  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 n'JwT! A  
TEST = 0   q<b;xx  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 89'XOX
l&1  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 *qE[Y0Cd  
noise 1 1                                 #从噪声开始 xla9:*pPn  
resonator/run 30                         #宏运行30次 p' FYK|  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Hdh'!|w  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 /tf}8d  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 f,Sybf/uHh  
'7{0k{  
###绘制汇聚场分布 >i4UU0m  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 -_ [Z5%B  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 a-,BBM8|  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           xF_ Y7rw1w  
obs 1 .3                           QO)Q%K,  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 fO.gfHI  
plot/watch ex11a_3.plt             lfKrd3KS_  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         6;GL>))'  
#]|9aVrr  
c##应用透镜并传播到远场 U&/Jh^Yy  
lens/sph 1 100                   o=2y`Eq  
prop 100                         xgtdmv%  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 Tp`by 1s  
plot/watch ex11a_4.plt             ^6ZA2-f/<8  
plot/liso 1 ns=64                 %9=^#e+pE  
~OEP)c\k  
c###生成环围功率表 SN'LUwaMp!  
encircled/calculate/energy 1       ~'HwNzDQc  
encircled/udata 1                 0bpl3Fh.v  
title ex 11: encircled energy       '@Y@H
,  
plot/watch ex11a_5.plt # xUzSS@ot^  
plot/udata 1 min=0. max=1. # fdCsn:  
end M,PZ|=V6a  
t_WNEZW7f  
yKa}U!$   
VWmZ|9Ri  
h.g11xa  
Kig.hHj@  
RIM"MR9qe=