[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： ewD=(yr  
R#w9%+  
     (11.1) <QZ X""  
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。 [G>U>[u|  
Z%1{B*(e  
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%。 dp'xd>m  
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:z7I2  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 jZLD^@AP  
4!^flKZQ  
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O/pAu>  
参考文献 nW7Ew<`Q  
y4Fuh nb>  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). g?=|kp  
>+8Kl`2sw;  
Q\k|pg?  
C 谐振腔参数 !w #x@6yq  
---------------------------------------- Y9_
OkcW)  
等效菲涅尔数      0.5 >;M?f!  
放大倍率          2 !3 j@gi2  
腔长              90cm >y7|@'V[v0  
孔径1半径       0.3cm vh">Z4  
孔径2半径      0.6cm @h$4Mt7N  
----------------------------------------- l S m7i  
byB ESyV!O  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 #HF;yAc  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 O2 sAt3'  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 iD-,C`  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 4(O;lVT}  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 0^IHBN?9  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 x8q3 Njr

 
A(dWAe,  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 Jkq?wpYp  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 s`E^1jC  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器  Mu?hB{o1  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Fy'/8Yv#L  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 Fo86WP}  
prop 90                              # 向后传播90cm }W)c-91  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 {u4=*>?G  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 ZN]LJ4|xu  
prop 90 # 向前传播90cm Z+?V10$  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 3$Y(swc  
write/screen/on  # 写屏 K)!Nf.r$9  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 kICZc{} `  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ? pkg1F7  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ;[}<xw3):  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 a$K.Or}  
if STOP macro/exit  # 条件退出   *4<Kz{NF  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 `+>'18F  
title resonator mode pass = @pass_number   aHzS>  
plot/l xrad=.75   j4hi
MI;  
endif ~=xS\@UY =  
macro/end se:lKZZ]  
3xU in  
###初始化变量 }&I^1BHZs  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # RO10$1IW.2  
field_radius = 1.6  #调整场半径 H*M)<"X  
)n&@`>vm  
c##建立初始单位和高斯场分布 @C3
4^\aH+  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ?'L3B4  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 dLq)Z*r  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 DL:wiQ  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 =eNh))]  
A^9RGz4=  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 P$=BmBq18`  
gain/eigenvalue/set 1   ]*M-8_D  
plot/screen/pause 3 ?9)-?tZ^Q  
TEST = 1   (E.,kcAJ  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 cJ> #jl&  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 Eoo[)V#x{  
TEST = 0   l(CMP!mY  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 9]DMHA@  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 t
|ih{0  
noise 1 1                                 #从噪声开始 &1:_+  
resonator/run 30                         #宏运行30次 H]XY  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ygA~d9"  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 9ne13qVm+  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 uIO<
6p)  
K Qz.g3,  
###绘制汇聚场分布 F/ODV=J-  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 :s}6a23  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 x=%p~$C  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           rrSsQq  
obs 1 .3                           rh6gB]X]3:  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 BcfW94
 
plot/watch ex11a_3.plt             &H`AS6  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         Wt%+q{  
kX2bU$1Q,i  
c##应用透镜并传播到远场 aU)NbESu  
lens/sph 1 100                   #Pf?.NrTn  
prop 100                         2;z~xR  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 D[NJ{E.{  
plot/watch ex11a_4.plt             d*e
0/#s  
plot/liso 1 ns=64                 vl"l  
4w\@D>@}H  
c###生成环围功率表 M'n2j  
encircled/calculate/energy 1       4zRz U  
encircled/udata 1                 
B3j   
title ex 11: encircled energy       41S.&-u  
plot/watch ex11a_5.plt # '>wr_ f  
plot/udata 1 min=0. max=1. # );]9M~$  
end DhVF^=x$  
#c?xJ&bh  
nF Mc'm  
Qrnc;H9)  
$hn=MOMc  
/s'7[bSv  
u?J!3ZEtb