GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

k~%j"%OB   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： xeNj@\jdC5   = Ed0vw        (11.1) T W#s)iDi   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。 J7 ;8 S   ,>p1:pga   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%。 9%Eo<+myh   ;kDUQw   GLAD的计算与该理论相符甚好。 Lv&9 s   9Bao~(j/k   Y_zMj`HE   参考文献 q0C%">>1#   b(_f{R7PY   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). zm!M'|~@7    Q}9!aB,   oRZ98?Y\B   C 谐振腔参数 -e4TqzRr   ---------------------------------------- oGRd ;hsF   等效菲涅尔数      0.5 k{F]^VXQ   放大倍率          2 a[_IG-l|i4   腔长              90cm +OI<0   孔径1半径       0.3cm 6H1;Hl f   孔径2半径      0.6cm PrHoN2y5E   ----------------------------------------- =Y-.=}jp;   Y&<]:)   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 A?bqDy   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 %Q]3`kxp   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 eDsB.^|l   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 >PzZt8e   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 c)3.AgT   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 /\{emE\]   @O`T|7v   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 _\8jnpT:   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 -7KoR}Ck!   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 jF@BWPtF=   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ;}Ei #T,D   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 43 vF(<r&f   prop 90                              # 向后传播90cm >0z`H|;   mirror rad=360.                        # 凹面镜 OqWm5(u&S   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 ypgM&"eR   prop 90 # 向前传播90cm BRy3D\}   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy eEBo:Rc9   write/screen/on  # 写屏 n2can   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 +[R^ ?~VK   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # eBH:_Ls_-^   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 's.e"F#   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 &:&~[4>%a   if STOP macro/exit  # 条件退出   9Fy'L#%   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 $q*a}d[Q   title resonator mode pass = @pass_number   'QQq0.   plot/l xrad=.75   Y7zs)W8xTT   endif &~Y%0&F,&   macro/end &09&;KJ   \HIBnkj)3n   ###初始化变量 jEE!H/   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ohbU~R3{U   field_radius = 1.6  #调整场半径 U)xebU.!S   qyxd9Lk1   c##建立初始单位和高斯场分布 eR,/}g\   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 et/:vLl13   units/field 1 field_radius  # 定义单位 == E8^jYJw   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 >|z:CX$]   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 Ims?   $/lM %yXe   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 pSbtm74   gain/eigenvalue/set 1   oNIYO*[   plot/screen/pause 3 Yn[>Y)   TEST = 1   Z;V(YK(WO.   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 S]ayH$w\Q   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 ,oUzaEX   TEST = 0   h=S7Z:IaM   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 .^M#BAt2   clear 1 0                                  #光束初始化为0 \gA<yz-;N   noise 1 1                                 #从噪声开始 L}CU"   resonator/run 30                         #宏运行30次 8R%<~fq r   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 hsQDRx%H}   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 O X'V   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 1a/C(4_k   eM{u>n+`F0   ###绘制汇聚场分布 2GORGS%   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 8^^ 1h   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ]\KVA)\   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           h]h"-3   obs 1 .3                           sQ340!   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 mZ2CGOR   plot/watch ex11a_3.plt             $m)gfI]9   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         "b~C/-W I   f]#\&"   c##应用透镜并传播到远场 S't9F   lens/sph 1 100                   YnuY/zDF   prop 100                         pHoHngyi&   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 ZT@=d$Z&t   plot/watch ex11a_4.plt             (D%vN&F   plot/liso 1 ns=64                 *~g*J^R }   -Uy)=]Zae   c###生成环围功率表 \wD/TLS}   encircled/calculate/energy 1       >G8I X^*sG   encircled/udata 1                  {ibu0   title ex 11: encircled energy       h$kz3r;b,"   plot/watch ex11a_5.plt # {j9TzR   plot/udata 1 min=0. max=1. # J{^md 0l   end o_`6oC"s   图1.刮刀镜镜前会聚横模 Gn=b_!   |,p"<a!+{w   图2.单程能量损失图 )M .s<Y   图3 J/'Fj?   cFw-JM<   图4.刮刀镜镜后会聚横模 u+Ix''Fn#%   >U,&V%y   图5.准直谐振腔的远场分布 ru@#s2   (ne[a2%>   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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