[技术]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： 6;ICX2Wq'  
e_Y>
[/Om  
     (11.1) wI)W:mUZZ  
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。 xi^_C!*J  
2e+DUZBoC  
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%。 0&<{o!>k  
7:]I@Gc'  
GLAD的计算与该理论相符甚好。 wEk9(|  
qr:[y  
@>da%cX  
参考文献 ]F,5Oh :OY  
'EXp[*  
A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). /@q_`tU  
#;+GNF}0mG  
4!D!.t~r  
C 谐振腔参数 z`{x1*w_  
---------------------------------------- ?=aQG0  
等效菲涅尔数      0.5 pDW .Pav  
放大倍率          2 VPK)HzPG,  
腔长              90cm \SyfEcSf2v  
孔径1半径       0.3cm m%akx@{WL  
孔径2半径      0.6cm F&Q:1`y  
----------------------------------------- azN<]u@.  
ofsua?lSe  
## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 t~e.LxN  
## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 ~zi&u46  
##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 eP6>a7gc  
###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 Tk)y*y  
variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 1--5ok h  
variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ZM0vB% M|  
GDhg VOW(  
####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 L\!Pa+Iod  
macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 h%Bp%Y9  
pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 lRn>/7sg$  
clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 2wikk]Z  
mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 G$WMW@fy  
prop 90                              # 向后传播90cm %-> X$,Q :  
mirror rad=360.                        # 凹面镜 FK>8(M/  
clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 o[aRG7C  
prop 90 # 向前传播90cm DdPU\ ZWR  
variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy tK1P7pbC8r  
write/screen/on  # 写屏 K%)u zP  
udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 1ih|b8)Dn  
gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # [/\}:#MLe  
gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 <$R'y6U:  
energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 |}=xA%)  
if STOP macro/exit  # 条件退出   ELPzqBI  
if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 wm_xH_{F  
title resonator mode pass = @pass_number   kect)=T(  
plot/l xrad=.75   !np-Jmi  
endif >,7-cm=.  
macro/end uL`_
Sdjw  
-6@#Nq_iWU  
###初始化变量 ?`lIsd  
pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # i1}Y;mj  
field_radius = 1.6  #调整场半径 m?0caLw<  
"KS
zn  
c##建立初始单位和高斯场分布 a/^ojn  
array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ^|gD;OED7O  
units/field 1 field_radius  # 定义单位 s$s~p +U  
wavelength/set 1 10.  # 定义波长 90X
<Qs  
gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 }I`"$2   
v*U OD'tk  
c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 AhWcJD]  
gain/eigenvalue/set 1   N6EG!*  
plot/screen/pause 3 I82GZL  
TEST = 1   plN:QS$  
resonator/name conres  #设置谐振腔名字 k>SPtiAs  
resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 t}w<xe  
TEST = 0   +X
MK
Rt  
pass_number = 0  #往返次数初始化为0 &?"E"GH  
clear 1 0                                  #光束初始化为0 {Dupk0'(  
noise 1 1                                 #从噪声开始 {el,CT#  
resonator/run 30                         #宏运行30次 n.F^9j+V  
title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 =^3 Z L  
plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 .Yg7V'R1  
plot/udata max=0   #设置横坐标范围 )&Af[mS  
SI\ O>a9{  
###绘制汇聚场分布 UXgeL2`;  
title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 >sGIpER7  
plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 Klrd|;C  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           (J}tCqP  
obs 1 .3                           F}MjZZj(U=  
title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 ^Q,-4\ec  
plot/watch ex11a_3.plt             [`(W(0U%  
plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         x`n7D  
 r"YOA@  
c##应用透镜并传播到远场 p.)IdbC`B  
lens/sph 1 100                   P.#@1_:gC  
prop 100                         @KJ~M3d0l  
title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ~'lYQ[7  
plot/watch ex11a_4.plt             pm` f?
Py  
plot/liso 1 ns=64                 JIL(\d  
.:r l<.  
c###生成环围功率表 ;T hn C>U  
encircled/calculate/energy 1       vLI'Z)\  
encircled/udata 1                 Xnc?o
T+  
title ex 11: encircled energy       f0M5^  
plot/watch ex11a_5.plt # :yxP3e%rp  
plot/udata 1 min=0. max=1. # yd|ao\'=  
end <~z@GMQCf  
N||a0&&  
jEMnre3/  
me@k~!e"z  
pddumbp  
U5:5$T,C