GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

BYL)nCc   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： IL#"~D?    Bu~]ey1        (11.1) 2lH&   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。 nv|NQ Tk   |6sp/38#p   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%。 $w`xvX   Tztu}t]N   GLAD的计算与该理论相符甚好。 _{YWXRC#   l*(8i ^   $]/{[@5   参考文献 O`IQ(,yef   t&C1Oo}=3   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). & p   itt3.:y   ;#W2|'HD   C 谐振腔参数 5IGX5x   ---------------------------------------- C!<Ou6}!b   等效菲涅尔数      0.5 t6"%3#s   放大倍率          2 fgp]x&5Q   腔长              90cm l`lk-nb   孔径1半径       0.3cm ^eY!U%.   孔径2半径      0.6cm cKca;SNql1   ----------------------------------------- S%;O+eFY b   V(I8=rVH   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 {#vgtgBB   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 {L{o]Ii?g   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 J5K^^RUR   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径  ~d.Y&b   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 5uGq%(24   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ?=sDM& '   LYTdTP   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 L\J;J%fz.   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 #CTE-W"|HE   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 `KoV_2|   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Ua: sye   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 gh]cXuph   prop 90                              # 向后传播90cm w,.TTTad   mirror rad=360.                        # 凹面镜 N)X3XTY   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 vH@ds k   prop 90 # 向前传播90cm z\W64^'"Z   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy Q~ w|#   write/screen/on  # 写屏 `g=J%p   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 Jq-]7N%k/   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # L ca}J&x]^   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Gx/Oi)&/   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 1v27;Q<+Q   if STOP macro/exit  # 条件退出   9s q   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 dFB]~QEK   title resonator mode pass = @pass_number   _ ]ipajT   plot/l xrad=.75   L~OvY    endif m=:9+z   macro/end +{.WQA}z\   %YscBG   ###初始化变量 cOJo3p;&   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # zR:L!S   field_radius = 1.6  #调整场半径 ITI)soa~   rglXs   c##建立初始单位和高斯场分布 =j]<t   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 }o(-=lF   units/field 1 field_radius  # 定义单位 r#p9x[f<Y   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 QA`sx   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 <iC(`J$D   .|70;   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 /$?}YL,   gain/eigenvalue/set 1   kgP0x-Ap   plot/screen/pause 3 )7Wf@@R'F   TEST = 1   IOmfF[   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 Bnxm HGP#&   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 jV1.Yz(`   TEST = 0   b]#AI qt   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 \~$#1D1f   clear 1 0                                  #光束初始化为0 yNBfUj -L   noise 1 1                                 #从噪声开始 ea 'D td   resonator/run 30                         #宏运行30次 yR{3!{r3(   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 :crW9+   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 qo bc<-   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 1>h]{%I   $%#!bV   ###绘制汇聚场分布 *^ZV8c}   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 aX'*pK/-   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 uy$e?{Jf   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           p_%Rt"!   obs 1 .3                           mz0X3   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 ?CPahU   plot/watch ex11a_3.plt             $'M!HJxb   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         htF] W|z   +[mk<pQ   c##应用透镜并传播到远场 m;QMQeGz   lens/sph 1 100                   9WyhZoPD*   prop 100                         /y}xX   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式  G_,jgg7   plot/watch ex11a_4.plt             `d}2O%P   plot/liso 1 ns=64                 Vt#.eL)Ee   Tyx_/pJT   c###生成环围功率表 h S&R(m   encircled/calculate/energy 1       zQ d 2   encircled/udata 1                 UZ+<\+q3^   title ex 11: encircled energy       2P0*NQ   plot/watch ex11a_5.plt # 0\P1; ak%   plot/udata 1 min=0. max=1. # N`e[:[   end }o`76rDN   图1.刮刀镜镜前会聚横模 eng'X-x   1=V-V<   图2.单程能量损失图 ~Mxvq9vaD   图3 T_4/C2   wnC81$1l~   图4.刮刀镜镜后会聚横模 4,DeHJjAlE   ]}Yl7/gM1}   图5.准直谐振腔的远场分布 ( a#BV}=   &F~T-i>X   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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