GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

(`u!/   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： fz3*oJ'   >C[1@-]G%7        (11.1) * 2%e.d3"M   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。 u2<h<}Y   yh:,[<q   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%。 {1 %ZyY   MDPMOA   GLAD的计算与该理论相符甚好。 3Y-v1.^j   <3}l8Z   G,-OH-M!   参考文献 *F*X_O   xW =$j|   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ([*t.   Ji[g@#   HqBPY[;s   C 谐振腔参数 ~P_kr'o   ---------------------------------------- ~PnpYd<2   等效菲涅尔数      0.5 PNgMLQI6   放大倍率          2 \T9UbkR   腔长              90cm 1,QZnF!.x   孔径1半径       0.3cm %Be[DLtE"   孔径2半径      0.6cm H>f{3S-%   ----------------------------------------- 5-HJ&Q   lM*O+k   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 rj~ian   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 ssITe.,ny   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 e0HP~&BRs   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 :, [!8QP   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 ->I{ :#   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 {Ch"zuPX   `YNC_r#tG   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 Qu FCc1Q   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 SsX05>   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 PV6*-[   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 2gAdZE&Y   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 lhl0   prop 90                              # 向后传播90cm :s '"u]   mirror rad=360.                        # 凹面镜 N>%KV8>{L   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 ?]D+H%3[$i   prop 90 # 向前传播90cm ]wpYxos   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy K)UOx#xe1   write/screen/on  # 写屏 %@93^q[\2   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 j :Jdwf   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # P=[x!}.I   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 jjT2k   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 dG>Wu o   if STOP macro/exit  # 条件退出   C$G88hesn   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 [e@OHQM   title resonator mode pass = @pass_number   `OReSg 2   plot/l xrad=.75   6XL9 qb~X   endif )|R0_9CLV   macro/end 2G5!u )   lkWeQ)V   ###初始化变量 7TPLVa=hO   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # *2 $m>N   field_radius = 1.6  #调整场半径 iH}rI'U.   [I<'E LX   c##建立初始单位和高斯场分布 q\y#   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 8tRhV2   units/field 1 field_radius  # 定义单位 k>;r9^D   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 *5'6E'   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 "jJdUFN   \ Q8q9|g?]   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 5`'au61/2   gain/eigenvalue/set 1   PSqtZN   plot/screen/pause 3 5YG@[ic   TEST = 1   2j/1@Z1j=   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 '`~(Fkj   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 OjlB0   TEST = 0   27YLg c   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 4U a~*58   clear 1 0                                  #光束初始化为0 GlgORy=>   noise 1 1                                 #从噪声开始 'j<:FUDJ   resonator/run 30                         #宏运行30次 0/00W6r0   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 f+aS2k(e>   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 fRa-bqQ   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 {S "   '"fU2M<.   ###绘制汇聚场分布 ?]:EmP   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 awSS..g}L   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 \%?8jQ'tX   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           y7IbE   obs 1 .3                           !_z<W~t"   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 @1SKgbt>   plot/watch ex11a_3.plt             i&'^9"Z)O   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         J%-lw{FC   < J<;?% ]   c##应用透镜并传播到远场 uZ`d&CEh   lens/sph 1 100                   g*r{!:,t   prop 100                         8&A|)ur4   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 G5nj,$F+   plot/watch ex11a_4.plt             :*&9TNUE@   plot/liso 1 ns=64                 V=zM5MH2   CWe>jlUQ   c###生成环围功率表 ;'Vipj   encircled/calculate/energy 1       6=g]Y!o$   encircled/udata 1                 u388Wj    title ex 11: encircled energy       5IE+ M   plot/watch ex11a_5.plt # mLk6!&zN   plot/udata 1 min=0. max=1. # z1SMQLk   end )<x;ra^   图1.刮刀镜镜前会聚横模 Aiks>Cyi23   id#k!*$7   图2.单程能量损失图 B-ri}PA   图3 <E7Vbb9*   mp+\!   图4.刮刀镜镜后会聚横模 lgjo F_D   qvfAG 0p   图5.准直谐振腔的远场分布 \l=KWa3Q   &DbGyV8d"|   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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