GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

W=|sy-N{2   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： \L>3E#R-Q   2 DJs'"8        (11.1) l ~CYxO   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。 vOy;=0$   ,j>A[e&.   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%。 @;_xFL;{g   ekND>Qjj   GLAD的计算与该理论相符甚好。 3jZPv;9OC   m/Ou$   hm*1w6 =   参考文献 "#\\p~D/<   0"o%=i;   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). [v( \y   I(y:Td   3B8\r }L   C 谐振腔参数 {&nL'R   ---------------------------------------- 89e<,f`h   等效菲涅尔数      0.5 \=Rw/[lR   放大倍率          2 h}r.(MVt   腔长              90cm %$}aWzQxll   孔径1半径       0.3cm 1vk&;   孔径2半径      0.6cm >Vc;s!R   ----------------------------------------- UfIH!6Q   M:K5r7Q!yv   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 Teh _   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 0aj4.H*%   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 *;@V5[^3I?   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 BQ!v\1'C   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 [hC-} 9   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 V_+XZ+7Lx}   8WU_d`DF   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 xc{$=>'G   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 )RV.N}NU   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 n=Qz7N(M   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 Mtxn@m{i;"   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 'b(V8x   prop 90                              # 向后传播90cm vdA3   mirror rad=360.                        # 凹面镜 12r]"?@|s   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 K;j}qJvsb   prop 90 # 向前传播90cm <4UF/G)   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy zv/owK   write/screen/on  # 写屏 6WUP #c@{   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ${fJ]   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # DvL/xlN   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 H|@R+   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 .YOC|\   if STOP macro/exit  # 条件退出   %z1y3I|`[t   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 a2Q_K2t   title resonator mode pass = @pass_number   93I.Wp_{   plot/l xrad=.75   EhJpJb[Z   endif &IYSoA"Nz   macro/end nz-( 8{ae   w K)/m`{g   ###初始化变量 oMdqg4HUF   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 3jx5Lou)&   field_radius = 1.6  #调整场半径 fu 0]BdM   =6Z$nc R   c##建立初始单位和高斯场分布 hf#[Vns   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 \ct7~!qM   units/field 1 field_radius  # 定义单位 eD<Kk 4){   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 aG&ay3[&   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 nG Bjxhl   M{)7C,'   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 #\DKU@|h   gain/eigenvalue/set 1   .MUoN k!   plot/screen/pause 3 FH Hi/yh   TEST = 1   d9bc>5%-F   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ZV,1IaO   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 4<c#3]   TEST = 0   CEOD$nYc   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 y*6- ?@   clear 1 0                                  #光束初始化为0 6KpG,%2L#   noise 1 1                                 #从噪声开始 Pgdv)i3   resonator/run 30                         #宏运行30次 |-vc/t2k>T   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 Fqr}zR)   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 83~9Xb=!\   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 A08b=S   s01W_P.@R   ###绘制汇聚场分布 ~]Md*F[4*e   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 +#$(>6Zu"{   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 Rq,ST:   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           &uX|Ksq   obs 1 .3                           4I %/}+Q   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 Qx{[#[Da   plot/watch ex11a_3.plt             %BV2 q   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         >wPMJ> 2   )U$]J*LI   c##应用透镜并传播到远场 6e%|.}U   lens/sph 1 100                   $d[ -feU   prop 100                         WZ#|?pJ   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 BkO)hze   plot/watch ex11a_4.plt              Q|3SYJf   plot/liso 1 ns=64                  fa=OeuI   0SJ7Q Ro|K   c###生成环围功率表 LEM^8G]O   encircled/calculate/energy 1       \Gzo^w   encircled/udata 1                 fD>0   title ex 11: encircled energy       h3z=tu['   plot/watch ex11a_5.plt # E\ 'X|/$a   plot/udata 1 min=0. max=1. # BAQ;.N4   end BUp,bJpO   图1.刮刀镜镜前会聚横模 q%^vx%aL\   q1d'L*   图2.单程能量损失图 "-tTN   图3 *,Mg   0'{`"QD\IW   图4.刮刀镜镜后会聚横模 ^mNPP:%iN   m{ya%F   图5.准直谐振腔的远场分布 ~582'-=+   Qey6E9eCA   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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