GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

j*|VctM   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： E^B'4   x+\`gK5        (11.1) ju8>:y8   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：Nc=2，Neq=0.75。 wW Lj?;bx   #|uCgdi   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%。 \[;0KV_   /ixp&Z|7   GLAD的计算与该理论相符甚好。 on4HKeO   Sj3+l7S?   lov!o:dJ   参考文献 &sl0W-;0   ?>VLTp8]   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970).  {y)=eX9   i}cRi&2[   S;Fi?M   C 谐振腔参数 l5~os>   ---------------------------------------- 4VHn \   等效菲涅尔数      0.5 kXViWOXU^   放大倍率          2 "fb[23g%@k   腔长              90cm :a!^    孔径1半径       0.3cm t$`r4Lb9/   孔径2半径      0.6cm 49eD1h3'X[   ----------------------------------------- xw.A #Zb\_   aEB_#1   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 91/Q 9xY   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 )7hqJa-V   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 kBS9tKBWg   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 n3WlZ!$   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ::`HQ@^   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 !n`fTK<$   M*0]ai|;   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 p#-Z4-`   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 EAUEQk?9   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 e+EQ]<M   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ?d*z8w   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 GC-5X`Sq   prop 90                              # 向后传播90cm e[1hz_v   mirror rad=360.                        # 凹面镜 8|gIhpO?^   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 9+|$$)   prop 90 # 向前传播90cm  U4'#T%*   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy poE0{HOU   write/screen/on  # 写屏 b1I]>\   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 =nHUs1rKn   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # i$Ul(?   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ,~U>'&M;   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 H_7/%noS 5   if STOP macro/exit  # 条件退出   yxPazz   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 KYm0@O>;   title resonator mode pass = @pass_number   2DA]i5   plot/l xrad=.75   t9l Pb_70   endif U gat1Pz   macro/end \ #F   hgG9m[?K   ###初始化变量 ic:zsuEm   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # iT+8|Yia   field_radius = 1.6  #调整场半径 sI =xl   'ms-*c&   c##建立初始单位和高斯场分布  C[cbbp   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 CO/]wS   units/field 1 field_radius  # 定义单位 (MM]N=Tw4   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 WCZjXDiwJ   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 ]h`&&Bqt   6q \bB   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 NWESP U):w   gain/eigenvalue/set 1   I9A~Ye 5O&   plot/screen/pause 3 5Pc;5 o0C   TEST = 1   n&4N[Qlv,   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 l'rja.\   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 gx/,)> E.   TEST = 0   QE+g j8   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 `,(4]tlL   clear 1 0                                  #光束初始化为0 J[| y:N   noise 1 1                                 #从噪声开始 +.PxzL3?   resonator/run 30                         #宏运行30次 d'gf QlDny   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 HVCe;eI   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 C[AqFo   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 AR%4D3Dma   9<?M8_   ###绘制汇聚场分布 M] %?>G   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 bHnT6Icom   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 8NJqV+jn)t   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           }"H,h)T   obs 1 .3                           .hb:s,0mP   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 iq8<ov   plot/watch ex11a_3.plt             B"w?;EeV.   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         wU36sCo   <NY^M!   c##应用透镜并传播到远场 !*&V-4   lens/sph 1 100                   SHxNr(wJ<Q   prop 100                         Lg+Ac5y}`   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 H|<[YYk   plot/watch ex11a_4.plt             Ta0|+IYk<   plot/liso 1 ns=64                 \:'/'^=#|   M/'sl;   c###生成环围功率表 r,3DTBe   encircled/calculate/energy 1       qr^3R&z!}   encircled/udata 1                 8'[7 ) I=   title ex 11: encircled energy       {]!mrAjD   plot/watch ex11a_5.plt # L#{S!P,"   plot/udata 1 min=0. max=1. # #G|RnV%t$~   end Sv#XIMw{,   图1.刮刀镜镜前会聚横模 IMFDM."s   bo>*fNqAIy   图2.单程能量损失图 ek\ xx   图3 4[r0G+   xrz,\eTb   图4.刮刀镜镜后会聚横模 nNV'O(x}   ZF8 yw(z   图5.准直谐振腔的远场分布 %N6A+5H   %lhEM}Sm   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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