GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

qcfg 55]'c   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： ki]i[cdk   on f 7V        (11.1) !uhh_3RH   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。 ($[@'?Z1   muKjeg'b   激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 F#|mN0op   8[IR;gZf   GLAD的计算与该理论相符甚好。 ^;;gPhhWV   tA-p!#V<k1   T>m|C}yy   参考文献 dEfP272M   |qb-iXW=   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 3#h@,>Z;   d4LH`@SUZ-   yXro6u? rC   C 谐振腔参数 tS[@?qP   ---------------------------------------- `%=!_|   等效菲涅尔数      0.5 p:Zhg{sF   放大倍率          2 }SGb`l   腔长              90cm /+f3jy:d   孔径1半径       0.3cm 1P/4,D@   孔径2半径      0.6cm 78E<_UgcB   ----------------------------------------- U.J/ "}5`T   !H`uN   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 |@dY[VK>   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 }1YQ?:@   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 ~.Cu,>fV   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 sB<y(}u   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 %kiPE<<x   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 y{QF#&lW   (Uk\O`)m   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 4M>EQF&   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 0lpUn74F   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 :Q >{Y   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 (&qjY I   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 n)rSgzI   prop 90                              # 向后传播90cm \`YV)"y" ~   mirror rad=360.                        # 凹面镜 Bmi9U   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 k;vhQ=   prop 90 # 向前传播90cm qa5 T( :8   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy g;!,2,De}   write/screen/on  # 写屏 d0-T\\U   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 +qmV|$rmM   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # Ai5D[ykX   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 J\\o#-H   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 .Yxf0y?uv   if STOP macro/exit  # 条件退出   3mXRLx=0>   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 yo#fJ`   title resonator mode pass = @pass_number   !{ /AJb   plot/l xrad=.75   ]}BT'fky#   endif `MXGEJF   macro/end P>ZIP* Gr   H)i%\7F5   ###初始化变量 41\V;yib   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # m"mU:-jk`   field_radius = 1.6  #调整场半径 ]s~%1bd   ;r3|EA35   c##建立初始单位和高斯场分布 G!w?\-   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 8\CmM\R   units/field 1 field_radius  # 定义单位 6q~*\K Rk   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 f=nVK4DuZ   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 oCuKmK8   mf)E%qo   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 K?acRi   gain/eigenvalue/set 1   XN~r d,MZ%   plot/screen/pause 3 4$8\IJ7G   TEST = 1   ,98`tB0   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 %ysfFE   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 IsP!ZcV;   TEST = 0   R?+:Js /   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 Dhp|%_>   clear 1 0                                  #光束初始化为0 |=ljN7]!   noise 1 1                                 #从噪声开始 #[NNb?`F   resonator/run 30                         #宏运行30次 hOIk6}r4X   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 s@5r}6?M   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 x|<89o L   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 - x]gp5   q<wQ/m   ###绘制汇聚场分布 Y,s@FGI2   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题  FK|q*   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 pn4~?Aua0/   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           $nW^Gqwj]1   obs 1 .3                           D^\2a;[AxA   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 'Mm=<Bh   plot/watch ex11a_3.plt             :*s+X$x,<   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         $#d.@JWi   BH`GUIk   c##应用透镜并传播到远场 uM('R;<^   lens/sph 1 100                   >X-*Hu'U#   prop 100                         -XARew   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 =CjN=FM   plot/watch ex11a_4.plt             wv_<be[?*   plot/liso 1 ns=64                 Shb"Jc_i   {]dH+J7   c###生成环围功率表 9>HCt*|_8   encircled/calculate/energy 1       TeWpdUCO   encircled/udata 1                 P0XVR_TJf   title ex 11: encircled energy       #[ch?K   plot/watch ex11a_5.plt # f3HleA&&   plot/udata 1 min=0. max=1. # uQtwh08i   end L64cCP*   图1.刮刀镜镜前会聚横模 c %.vI   ?tFsSU   图2.单程能量损失图 ,Frdi>7 ~   图3 mL[Y{t#N   \Yd 0oe82   图4.刮刀镜镜后会聚横模 c-hhA%@Wq   YUsMq3^&   图5.准直谐振腔的远场分布 'or8CGr^p   ;#Pc^Yzc1   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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