GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

tw] l   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： VY@`)   iZ(JwY        (11.1) Ctk1\quz   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。 Tq8U5#NF   U?EXPi61Z   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%。 :1~4X   T6\d]   GLAD的计算与该理论相符甚好。 semTAoqH   DH.CAV   j3[kG#   参考文献 hl,x|.f}4Y   V)ITk\   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). nr&9\lG]G   '1Ex{ $Yk   9q2x}   C 谐振腔参数 /KlSI<T@   ---------------------------------------- mw83pU6   等效菲涅尔数      0.5 [9yy<Z5   放大倍率          2 ^vI`#}?   腔长              90cm yx7y3TSq   孔径1半径       0.3cm  6g)CpZU   孔径2半径      0.6cm #zc$cr   ----------------------------------------- 'Xasd3*Py   |}d+BD   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 )t,efg   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 NQN?CBFQ   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 }'uV{$   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 V}h)e3X   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 k:&B b"   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 ^j1iCL!   :S+Bu*OyH   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 NH'Q MjL)   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 >ffQ264g=i   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 9CZEP0i7   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 iq5-eJmq   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 P+rDln{   prop 90                              # 向后传播90cm DyRU$U   mirror rad=360.                        # 凹面镜 u>V~:q\X   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 NHhKEx0Gtu   prop 90 # 向前传播90cm o9Tsyjbj   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy Z|d+1i   write/screen/on  # 写屏 Qn@[{%),4   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 ~;oaW<"   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # +,eF(VS!   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 O/oLQoH   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 r$,Xv+}   if STOP macro/exit  # 条件退出   YOY2K%o   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 \CYKj_c   title resonator mode pass = @pass_number   Na+3aM%%   plot/l xrad=.75   rW*[sLl3   endif nDz.61$[   macro/end ~vMJ?P@   m wF{z.t"   ###初始化变量 1\/^X>@W{   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # /WIH#M   field_radius = 1.6  #调整场半径 N\fj[?f[   tl=e!   c##建立初始单位和高斯场分布 ?4_ME3$t   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 zTw<9Nf   units/field 1 field_radius  # 定义单位 xqv&^,ic   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 %D`j3cEp@   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 p }3$7CR/   )1!0'j99.   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 -CTLQyj)   gain/eigenvalue/set 1   (:RYd6i   plot/screen/pause 3 /LG}nY   TEST = 1   b\UE+\a&   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 kXOc)   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值  M'@   TEST = 0   t* =i8`8   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 |Pv)&'B"   clear 1 0                                  #光束初始化为0 tSVS ogGd   noise 1 1                                 #从噪声开始 C-^8;xd   resonator/run 30                         #宏运行30次 $Q=S`z=   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 B3E}fQm )   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 Xj<xen(   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 <ti,Wn.   ./ CDW   ###绘制汇聚场分布 :,.HJ[Vg&   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ;S'1fci6   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 MwaRwk;   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           n/%M9osF   obs 1 .3                           "!:)qVL^   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 ?BU?c:"f   plot/watch ex11a_3.plt             Xc<Hm   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         RAA,%rRhu(    8(}cbW   c##应用透镜并传播到远场 D4T(Dce   lens/sph 1 100                   R=S)O.*R   prop 100                         u0%bv\$m   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 i4)]lWnd   plot/watch ex11a_4.plt             $]4o!Z   plot/liso 1 ns=64                 RP9~n)h~b   ?v&2^d4C*F   c###生成环围功率表 gj4ONm Y   encircled/calculate/energy 1       PVrNS7 Rk/   encircled/udata 1                 _RWH$ L9   title ex 11: encircled energy       {z@a{L:SC   plot/watch ex11a_5.plt # }&^1")2t   plot/udata 1 min=0. max=1. # {#z[iiB   end Xvxrz{   图1.刮刀镜镜前会聚横模 A"IaFXB   !#S"[q   图2.单程能量损失图 <m%ZDOMa   图3 \OkJX_7   CT(HTu   图4.刮刀镜镜后会聚横模 'K|F{K   H5be5   图5.准直谐振腔的远场分布 Cjj(v7[E   _!% @V=   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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