GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

IG?044Y   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： 1/>#L6VAZ   ^PY*INv        (11.1) __\Tv>Y   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。 0p\cDrB?   K~p\B   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%。 hm=E~wv'L   iX8&mUR   GLAD的计算与该理论相符甚好。 %UuV^C   w:l/B '%]Y   -AUdBG   参考文献 _Y'+E   E\2|   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). )K2,h5zU   T!.6@g`x>   (B@:0}>   C 谐振腔参数 {FO>^~>l   ---------------------------------------- KUG\C\z6=   等效菲涅尔数      0.5 XkZ82w#b   放大倍率          2 =p9d4smbn   腔长              90cm k23*F0Dv   孔径1半径       0.3cm R8a4F^{*   孔径2半径      0.6cm 5I,5da   ----------------------------------------- d5gYJ/Qv   ViqcJD   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 $gm`}3C<   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 LFHV~>d   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 Wb:jZ   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ;h>s=D,r   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 5a1)`2V2M   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 u(B0X=B   J,ZvaF   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 G*_$[|H   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 \M>}-j`v   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 z}v6!u|iZu   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 juPW!u   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 H~1&hF"d   prop 90                              # 向后传播90cm qiQS:0|_   mirror rad=360.                        # 凹面镜 (Hqy^EOZ   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 @RW=(&<1   prop 90 # 向前传播90cm ydOJ^Yty   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy j_ dCy   write/screen/on  # 写屏 6;g_}Zx   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 SXn\k;F<   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # F;l*@y Tq   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 8KKI.i8`   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 J1kG'cH05   if STOP macro/exit  # 条件退出   4:Adn?"   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 Iuk!A?XV   title resonator mode pass = @pass_number   (rV#EA+6[`   plot/l xrad=.75   .du FMJl   endif >gqM|-uY   macro/end U5 ~L^   ^nn3;   ###初始化变量 4%/iu)nx   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # DDh$n?2fd   field_radius = 1.6  #调整场半径 x}I' W?g   < &[=,R0 @   c##建立初始单位和高斯场分布 ng$`<~=)\   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 ;E0Xn-o_   units/field 1 field_radius  # 定义单位 yD6lzuk{X   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 c}K>#{YeB   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 l :\DC   Ht.0ug   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 [ix45xu7   gain/eigenvalue/set 1   5(kRFb'31F   plot/screen/pause 3 DuJbWtA   TEST = 1   V$O{s~@ti   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 Tdvw7I-q   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 G%N3h'zDi   TEST = 0   X2PQL"`   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 u\gPx4]4c   clear 1 0                                  #光束初始化为0 ][R #Q;y<   noise 1 1                                 #从噪声开始 o'S&YD   resonator/run 30                         #宏运行30次 "]|I;I"b   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 4#H~g @   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 |`d5Y#26   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 0mj^Tms   Se nDJv00   ###绘制汇聚场分布 M5DW!^   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 V6%J9+DK   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 |1vikG8   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64             ?Y4$   obs 1 .3                           qH(3Z^#.|   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 {L 7O{:J   plot/watch ex11a_3.plt             IN2FO/Y@   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         (xnXM}M&2Y   6\4~&+;wL   c##应用透镜并传播到远场  )L}6to   lens/sph 1 100                   &_cMbFLBP   prop 100                         Ar@" K!TS   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 fg1_D   plot/watch ex11a_4.plt             jcNYW_G   plot/liso 1 ns=64                 R<>ptwy   /DPD,bA   c###生成环围功率表 .H,v7L,~88   encircled/calculate/energy 1       Qp9)Rc5   encircled/udata 1                 83io@*D   title ex 11: encircled energy       D;%(Z!   plot/watch ex11a_5.plt # at_~b Ox6X   plot/udata 1 min=0. max=1. # l*;Isz:   end FSnF>3kj-   图1.刮刀镜镜前会聚横模 9z)p*+rUK   BfmSM9   图2.单程能量损失图 $`L!2   图3 md8r"   s>8;At-   图4.刮刀镜镜后会聚横模 dD _(MbTt   WJ)( *1   图5.准直谐振腔的远场分布 Ys8p,.OMs   X.)caF^j   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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