GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

:O2v0Kx   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： Ub-k<]yZ   ,jdKcWy'        (11.1) Xwn|.   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。 B\~3p4S   !-Tm u   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%。 i=+<7]Q   -1Ki7|0,   GLAD的计算与该理论相符甚好。 .cnw?EI   [O =)FiY-   os0"haOI9h   参考文献 ), x3tTR   Mdq'> <ajL   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). dXr !_) i   Tlv|To   Ymh2qGcj]8   C 谐振腔参数 % w/1Uo24   ---------------------------------------- LB 5EGw   等效菲涅尔数      0.5 nHL>}Yg   放大倍率          2 G;.u>92r|   腔长              90cm D_`)T;<Sp   孔径1半径       0.3cm o3`gx   孔径2半径      0.6cm w[7HY@[   ----------------------------------------- !N2 n@bo   I2!&="7@   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 qv >(   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 Bk(XJAjY   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 "Kf~`0P   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 CX(yrP6;   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 t7& GCZ   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 5|H(N}S_   Ib <+m%Ac   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 6j.(l4}   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 RAJ|#I1   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 =(uy':Dbn*   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 G?X,Y\Lp   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 sjbC~Te--   prop 90                              # 向后传播90cm T%xL=STJNy   mirror rad=360.                        # 凹面镜 Y@xeyMzE   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 w\[* _wQp   prop 90 # 向前传播90cm ^C#bW<T   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy Bc`A]U   write/screen/on  # 写屏 g{.@|;d<p   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 PbC>v   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # {ca^yHgGy   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 s.Ic3ITd,   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 )1'_g4   if STOP macro/exit  # 条件退出    l3 Bc g   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 _z6 u^#Si   title resonator mode pass = @pass_number   I>\?t4t   plot/l xrad=.75   &dMSX}t   endif n/ |`Dz.   macro/end `SpS?mWA   eyp\h8!u_   ###初始化变量 bao5^t}   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # ]fmfX   field_radius = 1.6  #调整场半径 ?v*7!2;   6>^k9cJp   c##建立初始单位和高斯场分布 Ya{1/AaM   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 6R,b 8   units/field 1 field_radius  # 定义单位 fu;B?mIn   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 |Y8o+O_`   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 *y$ry]   DFH6.0UW   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 4B,A+{3yL   gain/eigenvalue/set 1   8x z7S   plot/screen/pause 3 + {dIs   TEST = 1   %HS!^j3C%   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ;'+cT.cmH   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 VZ!$'??   TEST = 0   meWq9:z   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 LR.+CxQ   clear 1 0                                  #光束初始化为0 xJ.!Q)[   noise 1 1                                 #从噪声开始 3`!KndY1   resonator/run 30                         #宏运行30次 b,sc   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 T`G"2|ISS   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 Gi2Ey37]O   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 55e n D   Z*B(L@H   ###绘制汇聚场分布 I8:&Btf   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 CplRnKra   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 |ZzBCL8q   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           2$UR"P   obs 1 .3                           _ h-X-s Y   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 >C66X?0cd   plot/watch ex11a_3.plt             (ytkq(   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         .k(_j.v   Ku'U^=bVm:   c##应用透镜并传播到远场 2geC3v% 0o   lens/sph 1 100                   YtQWAr X,   prop 100                         {<n)zLy   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 !X_~|5.   plot/watch ex11a_4.plt             dkC/ ?R   plot/liso 1 ns=64                 I-hhHm<@   U]$3NIe   c###生成环围功率表 a"4 6_>   encircled/calculate/energy 1       ?^Ux+mVE   encircled/udata 1                 8B9zo&   title ex 11: encircled energy       rpWy 6oD   plot/watch ex11a_5.plt # >4b39/BM   plot/udata 1 min=0. max=1. # v\FD~   end ?8/h3xV;   图1.刮刀镜镜前会聚横模 CB1u_E_   bq]a8tSB   图2.单程能量损失图 }5Uf`pM8   图3 7F~+z7(h   (v}:   图4.刮刀镜镜后会聚横模 z`SkKn0f Y   BD+?Ad?   图5.准直谐振腔的远场分布 }lVUa{ubf   r1]e:   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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