GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

;l"z4>k t7   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： \=1k29O   7n5bI\        (11.1) #VtlXr>G   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。 Jgb{Tl:r   {l![{   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%。 >AJtoJ=j   'x hX\?mD   GLAD的计算与该理论相符甚好。 4?;1cXXA   /&a[D2   @32JMS<   参考文献 hK?uGt d?   Za5*HCo   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). YEQ}<\B\&   }m(u oT~   (eF HMRMv~   C 谐振腔参数 D>PB|rS@   ---------------------------------------- :(N3s9:vz   等效菲涅尔数      0.5 "2$ C_aE   放大倍率          2 ?=-18@:.ss   腔长              90cm nz~3o    孔径1半径       0.3cm ',v -&1R   孔径2半径      0.6cm vQ$FMKz7   ----------------------------------------- 5l}v   X*/jna"*   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 FlttqQQdf   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 %TP0i#J   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 Quqts(Q)+   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 m6bAvy]3<t   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 zvL;.U   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 XnV*MWv   Lp.,:z7   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 ] K3^0S/   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 %@Bl,!BJ,   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 )k&<D*5s   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 E.R,'Y;x   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 oqc89DEbJ   prop 90                              # 向后传播90cm hQv~C4Wfrf   mirror rad=360.                        # 凹面镜 KY~p>Jmh   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 g ]e^;   prop 90 # 向前传播90cm tt$DWmm   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 40w,:$   write/screen/on  # 写屏 .Ks%ar   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 d,tGW   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # b3N1SC:Wn   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 kI<;rP1S|   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 d="Oge8   if STOP macro/exit  # 条件退出   MqDz cB]   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 < b. ?G   title resonator mode pass = @pass_number   U-&dn%Sq   plot/l xrad=.75   JR] /\(   endif 1qp<Fz[   macro/end 5|z>_f.^pS   roSdcQTeT   ###初始化变量 DO` K_B   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # :m#[V7   field_radius = 1.6  #调整场半径 S:aAR*<6   I]+xerVd   c##建立初始单位和高斯场分布 1zqIB")s>   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 O9?t,1   units/field 1 field_radius  # 定义单位 n;+CV~   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 jeXP|;#Una   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 'Z5l'Ac   $a.fQ<,\X   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 ,j E'd'$   gain/eigenvalue/set 1   }tJR Bb   plot/screen/pause 3 .$&mWytw=   TEST = 1   zW.I7Z0^   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 Mm7;'Zbg   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 :59fb"^$   TEST = 0   cetHpU,   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ,\8F27   clear 1 0                                  #光束初始化为0 {,xI|u2R   noise 1 1                                 #从噪声开始 r*_z<^d   resonator/run 30                         #宏运行30次 WRrCrXP   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 r{2V`h1/|   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 Ya~*e;CW2   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 oHh~!#u   +5~5BZP   ###绘制汇聚场分布 t7#lRp&   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 bvn%E H   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 ),cozN=NM   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           Rn?Yz^ 1q   obs 1 .3                           K!~j}z*   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 VgGMlDl   plot/watch ex11a_3.plt             8.JFQ/)i   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         =c/jS   J34/rL/s   c##应用透镜并传播到远场 >I*)0tE   lens/sph 1 100                   b-!+Q)   prop 100                         R%Xhdcn7   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 [Ey[A|g   plot/watch ex11a_4.plt             Lsu_f'p0   plot/liso 1 ns=64                 ''D\E6c\   lQ&"p+n   c###生成环围功率表 A$ 2AYQ   encircled/calculate/energy 1       xD.Uh}:J   encircled/udata 1                 IhR;YM[K   title ex 11: encircled energy       KYw~(+gHv2   plot/watch ex11a_5.plt # ke\gzP/   plot/udata 1 min=0. max=1. # <DeC^[-P   end !V.2~V[^M   图1.刮刀镜镜前会聚横模 ?58,Ja   &JUHm_wd&S   图2.单程能量损失图 V8KdY=[   图3  {4]sJT   o,NTIh   图4.刮刀镜镜后会聚横模 7=3'PfS   b?^CnMO   图5.准直谐振腔的远场分布 J^w!?nk    eeMeV>   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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