GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

. J[2\"W   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： ky>0   VOr*YB&        (11.1) ~b;l08 <   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。 8|*#r[x   B7BXS*_b   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%。 hqrI%%   A[)od   GLAD的计算与该理论相符甚好。 29]-s Utqv   XHU&ix{Od   7ADh   参考文献 GG%X1c8K   U'(}emh}   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). .#0),JJZ[   WwG +Xa   pie<jZt   C 谐振腔参数 tgoOzk^   ---------------------------------------- J%}9"Q5   等效菲涅尔数      0.5 ]AkHNgW   放大倍率          2 ^T*^L=L_(   腔长              90cm C$Pe<C#   孔径1半径       0.3cm #!V [(/   孔径2半径      0.6cm F[m"eEX   ----------------------------------------- hpp>+=   !9|)v7}   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 i\hH .7G1   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 {T|sU\|Q   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 8&snLOU -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 % SORs(4   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 v\7k   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 \;AW/&Ea   D~_|`D5WK   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 .Rl58]x~   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 \bAsn89O   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 gNkx]bm   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 t95hI DtD   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 Cw ;&{jY   prop 90                              # 向后传播90cm [ox!MQ+s   mirror rad=360.                        # 凹面镜 qZRx,^gd   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 :(tSL{FO   prop 90 # 向前传播90cm 9`{[J['V   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy bSHlR#!6   write/screen/on  # 写屏 2y; |6`    udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 . 2_t/2   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # {MX_t/o=f   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 _YF~D U   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 .gUceXWH3   if STOP macro/exit  # 条件退出   dLOUL9hf   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 48,Aq*JFw   title resonator mode pass = @pass_number   ~/?JRL=   plot/l xrad=.75   Ht^MY   endif Y ON@G5^   macro/end _i [.5   $$C5Q;7w!   ###初始化变量 0[6llcuj   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # Yo0%5 noz   field_radius = 1.6  #调整场半径 +kCVi   rhFa rm4a   c##建立初始单位和高斯场分布 S!J.$Y<Ko   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 H8yc<   units/field 1 field_radius  # 定义单位 Bm%.f!`   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 #u+BjuZo   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 FxOhF03\=[   X'N4a   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 !v\m%t|.   gain/eigenvalue/set 1   AfvTStwr   plot/screen/pause 3 )f#@`lf[<   TEST = 1   &8t?OpB =h   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 YN4P >d   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 I%xrDiK97   TEST = 0   gOw|s1`2,   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 }8WpX2U   clear 1 0                                  #光束初始化为0 E&0A W{   noise 1 1                                 #从噪声开始 N^|r.J   resonator/run 30                         #宏运行30次 &|<~J(L;   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 &rj6<b1A   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 }]sI?&xB   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 #f]R:Ix>   {(G@YG?   ###绘制汇聚场分布 8 g'9( )&   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 bj`cYL%   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 >K#Z]k   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           jsTb0   obs 1 .3                           #V-qS/ q"   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 IDBhhv3ak   plot/watch ex11a_3.plt             >>krH'79   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         &:L8; m   sBp|Lo   c##应用透镜并传播到远场 "%ag^v9   lens/sph 1 100                   XboOvdt^|   prop 100                         GN{\ccej   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 R@>R@V>c   plot/watch ex11a_4.plt             Faa:h#   plot/liso 1 ns=64                 T,(IdVlJ   Kbx(^f12   c###生成环围功率表 #l ~d   encircled/calculate/energy 1       dv4)fG]W;_   encircled/udata 1                 IC[SJVH;   title ex 11: encircled energy       P>euUVMPz4   plot/watch ex11a_5.plt # do*`-SDy   plot/udata 1 min=0. max=1. # 9}X3Q!iFb   end eFXxkWR)   图1.刮刀镜镜前会聚横模 L Yh5f#   _wM[U`H}s   图2.单程能量损失图 H*|Bukgt/M   图3 nL^6{I~   vJGxD\h   图4.刮刀镜镜后会聚横模 s5|LD'o!   [gzU/:   图5.准直谐振腔的远场分布 -j3 -H&   3~I<f^K4   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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