GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

?K4.L?D#J   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： oBRm\8 2|   y#Mc4?        (11.1) J\xz^%p   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。 Uin k   ~Q_)>|R2   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%。 h{W$ fZc<   aT?p>   GLAD的计算与该理论相符甚好。 =M1a0i|d   [GR|$/(z=   uv|eVT3jNs   参考文献 _@#uIOcE   iJ`%yg,   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 3yHb!}F   0NCOz(L/   - YzQ2#K   C 谐振腔参数 {WYu0J@   ---------------------------------------- yD3bl%uZ   等效菲涅尔数      0.5 1A%N0#_(Md   放大倍率          2 &547` *   腔长              90cm B_SZ?o   孔径1半径       0.3cm 1N!Oslum   孔径2半径      0.6cm ?qf:_G   ----------------------------------------- $PatHY@h   fqcU5l[v,   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 DA+A >5/   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 c$,c`H(~   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 uQ[vgNe*m   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 9tzoris[~   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 LyuSZa]   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 +=ZWau    qs6Nb'JvQR   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 0kU3my]   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 OwG6i|q   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 4ss&'h   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 J6)efX)j-p   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 x[vpoB+c   prop 90                              # 向后传播90cm |MTpU@`p5   mirror rad=360.                        # 凹面镜 F^.om2V|9   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 Q3'fz 9v   prop 90 # 向前传播90cm V*6l6-y~Ih   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy aL8p"iSG9   write/screen/on  # 写屏 Np.no$_   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 & u+yM D   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # :dc"b?Ch   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 Q^$ghZ6V   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 e1^fUOS   if STOP macro/exit  # 条件退出   9U#\nXM   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 %/UV_@x&   title resonator mode pass = @pass_number   X}zX`]:I'   plot/l xrad=.75   /C*~/}   endif +mJ :PAy4   macro/end 69t7=r   w Vx,JL5Jr   ###初始化变量 XOu+&wOu   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # J?._/RL8-   field_radius = 1.6  #调整场半径 1pd 9s8CA   8h*t55   c##建立初始单位和高斯场分布 Qo'yS"g<9)   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 3.Ji5~   units/field 1 field_radius  # 定义单位 O{PW   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 x1t{SQ-C   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 S-isL4D.Z   }sf YCz   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 }TSgAwsbC   gain/eigenvalue/set 1   Kb^>X{   plot/screen/pause 3 vTpStoUM   TEST = 1   fx<FIj7   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 qOW#Q:T   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 5,S,\O9>X   TEST = 0   k) "ao2iXL   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 cb+l"FI7   clear 1 0                                  #光束初始化为0 >eQbipn   noise 1 1                                 #从噪声开始 t2"@Ps&1|   resonator/run 30                         #宏运行30次 EbCIIMbe"   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 -M6L.gi)oJ   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 E[S? b=^   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 },ra v]   9*4 .   ###绘制汇聚场分布 YnSbw3U.I   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 OFL |RLiD   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 uaiz*Im   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           NeHx2m+   obs 1 .3                           /dLA`=rZx   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 %Ys$@dB   plot/watch ex11a_3.plt             H#+\nT2m   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         yk<VlS   Hk@r5<{   c##应用透镜并传播到远场 uG;?v vg>   lens/sph 1 100                   .hKhrcQp   prop 100                         {|z#70   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ZP-dW|<[x   plot/watch ex11a_4.plt             =ai2z2z   plot/liso 1 ns=64                 {&-#s#&   80|onP \L   c###生成环围功率表 flP>@i:e6   encircled/calculate/energy 1       IhE9snJ[   encircled/udata 1                 !n eo\   title ex 11: encircled energy       |=O1Hn   plot/watch ex11a_5.plt # JT04vm4   plot/udata 1 min=0. max=1. # bw9 nB{C<   end GzdRG^vN   图1.刮刀镜镜前会聚横模 Z ]  '>   .Rvf/-e   图2.单程能量损失图 {SJsA)9:#   图3 sm   gXt O*Rfqk   图4.刮刀镜镜后会聚横模 l xe`u}[   LKx`v90p   图5.准直谐振腔的远场分布 r!kLV)_   }~F~hf>s   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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