GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

Qmh(+-Mp(   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： lSsFI30   sn-+F% [        (11.1) x?&xz;   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。 WiCM,wDi   J+*Y)k   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%。 |N3CoB   U=1`. Ove   GLAD的计算与该理论相符甚好。 .&!{8jBX   c!FjHlAnP   -(,6w?   参考文献 H {Wpf9_ K   Dve5m=   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). xB]v   R$,iDv.jI   / {bK*A!   C 谐振腔参数 ee?Mo`   ---------------------------------------- *bC^X'   等效菲涅尔数      0.5 HbVV]y   放大倍率          2 %l P    腔长              90cm ?mUu(D:7D   孔径1半径       0.3cm dWWkO03|   孔径2半径      0.6cm S#z8H+'   ----------------------------------------- y:Ab5/bHy   E|#R0n*   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 Kt7x'5   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 'aWZ#GS*   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 SJr:   ###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>Pg:*N,(   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 UR=s{nFd   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 31;T$5v1   @z RB4d$   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 z=pV{'   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 wLSYzz   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 Vb#@o)z   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 9\0 K%LL   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 A^pp'{ !.   prop 90                              # 向后传播90cm zSXC   mirror rad=360.                        # 凹面镜 a];g   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 H)+kN'J   prop 90 # 向前传播90cm 1dO8[5uM7a   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy qnRz s   write/screen/on  # 写屏 :_zKUv]   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 C(Y6t1   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # +yI^<BH   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 m(P)oqwM   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 0G 1o3[F   if STOP macro/exit  # 条件退出   PSE|4{'   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 __c_JU   title resonator mode pass = @pass_number   DyZ90]N   plot/l xrad=.75   pwC/&bu   endif xU"qB24]=   macro/end 1w^[Eno$$   mm`3-F|   ###初始化变量 0/]vmDr   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # OK}"|:hrd   field_radius = 1.6  #调整场半径 #"JU39e   =S nR9In   c##建立初始单位和高斯场分布 !:e qPpz   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 PEl]HI_H   units/field 1 field_radius  # 定义单位 M(jH"u&f   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 1hG O*cq!   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 M3kE91   mY( _-[ W   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 XQ+hTtP   gain/eigenvalue/set 1   K gX)fj   plot/screen/pause 3 T5;D0tM/   TEST = 1   8msDJ{,X   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ]0le=Ee^%   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 -y( V-   TEST = 0   ,Pm/ci(s   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 rl=_ "sd=   clear 1 0                                  #光束初始化为0 s qKkTG3   noise 1 1                                 #从噪声开始 '*;rm*n   resonator/run 30                         #宏运行30次 k5YDqGn'q   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 5 S&>9l   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 TW0^wSm   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 =qvU9p2o   5KSsRq/8"   ###绘制汇聚场分布 ;4IP7$3G   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 IM/\t!*7   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 )%7A. UO)   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           \^cn}db)   obs 1 .3                           0*/~9n-Vl   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 RYNzTA   plot/watch ex11a_3.plt             {cA )jW\'   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         @:I/lg=Qd   4`F*] Ft   c##应用透镜并传播到远场 =l+p nG   lens/sph 1 100                   @C2<AmY9q*   prop 100                         e1-=|!U7#   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 Jd;1dYkH:   plot/watch ex11a_4.plt             7>LhXC   plot/liso 1 ns=64                 K\q/JuDfc   ;`+,gVrp   c###生成环围功率表 ?*;zS%93U9   encircled/calculate/energy 1       ^5+-7+-S   encircled/udata 1                  2~)]E#9   title ex 11: encircled energy       [% jg;m   plot/watch ex11a_5.plt # {~"=6iyj   plot/udata 1 min=0. max=1. # 9[! Hz)|X   end x1~`Z}LX0   图1.刮刀镜镜前会聚横模 or<JjTJ\o_   ^=ikxZyO   图2.单程能量损失图 -*EJj>x   图3 [I 9d   w~9gZ&hdp   图4.刮刀镜镜后会聚横模 ZttL*KK    P/Zo   图5.准直谐振腔的远场分布 K^S#?T|[9   <O WPG,   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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