GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

>;#=gM   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： ph}j[Co   jS!`2li?{        (11.1) 97,rE$bC   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。 <|*'O5B   lg}HGG   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%。 |T4kqW{   ai '4_   GLAD的计算与该理论相符甚好。 ]{ d[   LrCk*@   axk"^gps   参考文献 +"ueq   vNW jH!'   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). y#<MVH   ya -i^i\   DOQc"+   C 谐振腔参数 A;J MV+2N   ---------------------------------------- W><dYy=z5   等效菲涅尔数      0.5 mF09U(ci   放大倍率          2 QR> Y%4 ;h   腔长              90cm B(DrY1ztj   孔径1半径       0.3cm hKlZi!4J   孔径2半径      0.6cm #g5^SR|qE   ----------------------------------------- vU*x2fVb}   _0pO8o-x   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 @4!x>q$3   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 ;U`X 6d   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 .5Q:Xp   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 @ 2_<,;$   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 U ,lJ"$'   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 j}+5vB|0   Y& ] 8 {   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 .1QgK   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 [<wbbvXR   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 p8+/\Ee]B   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 oh#> 5cA8   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 3P <'F2o   prop 90                              # 向后传播90cm IC{F.2D   mirror rad=360.                        # 凹面镜 JeY'8B   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 o0pT6N)   prop 90 # 向前传播90cm a}d6o;li   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy !]S=z^"<   write/screen/on  # 写屏 0m+8P$)C%   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 `BnP[jF   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # }~o ikN:   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 b>~RSO*   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 L|^o71t|   if STOP macro/exit  # 条件退出   =!ac7i\F   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 D22Lu;E   title resonator mode pass = @pass_number   {6xPdUhw   plot/l xrad=.75   U&y`-@A4   endif LQ-6vrbs   macro/end nDlO5 pe"d   3D)b*fPc   ###初始化变量 EX?h0Uy   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # 5@XV6   field_radius = 1.6  #调整场半径 C$#W{2x%6   PMKb ]y   c##建立初始单位和高斯场分布 LW39YMw<   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 jxy1   units/field 1 field_radius  # 定义单位  ggou*;'   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 B;-2$ 77   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 =J@`0H"   >$F:*lO   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 V2yveNz\7   gain/eigenvalue/set 1   \]Z&P,}w   plot/screen/pause 3 67J*&5? |   TEST = 1   BDpF}   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 F@hYA   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 j;2<-{   TEST = 0   C(]'&~}(   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 *=vlqpG   clear 1 0                                  #光束初始化为0 FD6 v/Y   noise 1 1                                 #从噪声开始 y3yvZD   resonator/run 30                         #宏运行30次 VjTe4$ *   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 PZ34*q   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 ^'B-sz{{   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 fr#Q z{   s#lto0b"8   ###绘制汇聚场分布 5 R*lVUix   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 w &vhWq   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 55hyV{L%   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           n(jjvLf   obs 1 .3                           nC~fvyd<P   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 } gkP   plot/watch ex11a_3.plt             8D2yR#3   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         E&%jeR   pGGV\zD^   c##应用透镜并传播到远场 Bn-J_-%M   lens/sph 1 100                   y[:q"BB3   prop 100                         l^,qO3ES   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 g+9v$[!   plot/watch ex11a_4.plt             ]xR4->eix   plot/liso 1 ns=64                 5w-JPjH   sPpS~wk*   c###生成环围功率表 <9\,QR)   encircled/calculate/energy 1       B+Q+0tw*i   encircled/udata 1                 MW]8;`|jC   title ex 11: encircled energy       +=,u jO:   plot/watch ex11a_5.plt # _:5=|2-E   plot/udata 1 min=0. max=1. # 3G&0Ciet   end `Z8^+AMc   图1.刮刀镜镜前会聚横模 s$3`X(Pn   BVAr&cu   图2.单程能量损失图 v?%3~ XoH   图3 Bj&_IDs4   sVcdj|j   图4.刮刀镜镜后会聚横模 fqX~xp   }3sN+4   图5.准直谐振腔的远场分布 (+x]# #Q   &>V/X{>$`K   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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