[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： `}fwR  
q/yL={H?  
     (11.1)
tsu Mt  
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。 nc.X+dx:  
m|+g_JZ  
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%。 /0qLMlL$  
)]5}d$83  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 O9]+Jd4W  
X Sw0t8  
-.X-02  
参考文献 S&YC"  
r+%}XS%;h  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ]J7.d$7T  
|\MgE.N  
P>3 ;M'KsO  
C 谐振腔参数 G\ht)7SGgf  
---------------------------------------- ?ydqmj2[F  
等效菲涅尔数      0.5 ,P9q[  
放大倍率          2 Cl
5l+I\1  
腔长              90cm 11(:#4Y,  
孔径1半径       0.3cm qE&R.I!o  
孔径2半径      0.6cm Wc+)EX~KS  
----------------------------------------- 9vZD?6D,n  
g",htYoEnj  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 P6ztP$M(  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 Q5H! ^RQm  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 8vLaSZ="[  
###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[E5e+A)  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 >3a<#s{%  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ?@i_\<A2  
:_FnQhzg  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 2\p8U#""  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 0qj:v"~Q  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 T!*lTzNHm  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 `i,l)X]  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 r{T}pc>^  
prop 90                              # 向后传播90cm d/O~"d  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 `'Af`u\R  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 jr<`@  
prop 90 # 向前传播90cm OIMsxXF\J  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy ROyG+dUy  
write/screen/on  # 写屏 n
M
1F4G  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 R"9^FQ13  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # $6evK~  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 .W#
-Cl&n8  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 ? %9-5"U[  
if STOP macro/exit  # 条件退出   WDC+Jmlgp  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ebSG|F  
title resonator mode pass = @pass_number   &]'{N69@d?  
plot/l xrad=.75   +;P8QZK6  
endif ;p!|E3o.  
macro/end ke sg]K  
-r6cK,WVU  
###初始化变量 ")t ^!x(v  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # GEdWpYKS-`  
field_radius = 1.6  #调整场半径 S~9K'\vO  
&?R2zfcM  
c##建立初始单位和高斯场分布 -.>b7ui  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ^}+qd1r  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 *oC],4y~D  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 QU]&q`GE  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 L"|~,
SVF  
%MQU&H9[  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 ;wi}6rF%[i  
gain/eigenvalue/set 1   G^`IfF-j  
plot/screen/pause 3 >VQP,J{  
TEST = 1   [\ M$a|K  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 mIK-a{?G  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 6QwVgEnSf  
TEST = 0   ET_a>]<mv  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 (aAv7kB&  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 PgeC\#;9  
noise 1 1                                 #从噪声开始 "0Wi-52=V  
resonator/run 30                         #宏运行30次 eD
h]uKg  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 CWP),]#n  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 EqN<""2  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 |a3v!va  
h%9>js^~  
###绘制汇聚场分布 _6b?3[Xz  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 i'w8Li  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ,f4VV\  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           Rqi=AQ  
obs 1 .3                          
kYlsjM  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 ,N[N;Uoj  
plot/watch ex11a_3.plt             77F
I&*q  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         #JmVq-)  
o$*aAgS+  
c##应用透镜并传播到远场 B-oQ 9[~  
lens/sph 1 100                   pO^PkX  
prop 100                         k$u\\`i]oC  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 %h}Qf&U_  
plot/watch ex11a_4.plt             BB x359  
plot/liso 1 ns=64                 V`/E$a1&  
ae1?8man  
c###生成环围功率表 -C]k
YQ  
encircled/calculate/energy 1       aC\O'KcH  
encircled/udata 1                 b`%3>  
title ex 11: encircled energy       UZ5O%SF  
plot/watch ex11a_5.plt # [y(DtOR  
plot/udata 1 min=0. max=1. # E,~|-\b}h  
end scf.>K2  
N~""Lc&  
>@b]t,rrK  
!2.(iuE  
}McqoZ%F  
B0h|Y.S8%1  
_Sq*m=