GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

a(qij&>   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： [lmghI!   bGO[P<<        (11.1) \m\E*c ):   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。 ? _>L<Y   8H%-/2NW   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%。 h !yu. v   D;@nrj`.   GLAD的计算与该理论相符甚好。 fs:%L   nNN~Z'bG   YEg(QOn3Q   参考文献 K]   u@"nVHgMJ   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). &"h 9Awn2   O>h,u[0   X*Qtbm,   C 谐振腔参数 0pC}+ +   ---------------------------------------- s"7$SxMT   等效菲涅尔数      0.5 ixf~3Y8   放大倍率          2 cg]\R1Gm   腔长              90cm ^uDNArDmj5   孔径1半径       0.3cm %YH+=b:uW   孔径2半径      0.6cm x3`b5^   ----------------------------------------- '1jG?D   ;VLv2J*   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 @lYm2l^   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 r }9a31i   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 b,k% n_&n   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 2$fFl,v!z   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 lU}y%J@   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 4Z&i\#Q   iK(G t6w   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 g}vOp3^   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 m$bX;F}T   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 "RkbT O   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 kPt] [1jo   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 n0nvp@?7bJ   prop 90                              # 向后传播90cm C0eqCu)Q   mirror rad=360.                        # 凹面镜 _>6xUt   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 \L-K}U> J   prop 90 # 向前传播90cm @AvDV$F   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy %y{ f]m   write/screen/on  # 写屏 BotGPk><c   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 *b$8O   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP #  /z0X   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 =)2sehU/   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 _D{V(c<WD   if STOP macro/exit  # 条件退出   M<AjtDF%   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 WeqE9@V   title resonator mode pass = @pass_number   |<Cz#| ,q   plot/l xrad=.75   ,vxxp]#5   endif t,YnweH   macro/end HB>&}z0   X J+y5at   ###初始化变量 ')bas#=uP   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # "&_$%#HUv   field_radius = 1.6  #调整场半径 6;O fh   TjUg8k   c##建立初始单位和高斯场分布 61XLL/=P   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 *FINNNARB   units/field 1 field_radius  # 定义单位 pd3=^Zi   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 2/T4.[`t   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 C\Y%FTS:   ? ?'>kQ4   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 zq:+e5YT?T   gain/eigenvalue/set 1   &gP/<!#   plot/screen/pause 3 :c*_W /   TEST = 1   P0Q]Ds|   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 ,n}h_ct   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 (O&R-5m   TEST = 0   0wh4 sKm[X   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 p)dD{+"/2   clear 1 0                                  #光束初始化为0 JGJy_.C   noise 1 1                                 #从噪声开始 D?)^{)49   resonator/run 30                         #宏运行30次 NSsLuM=.   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 ;fdROI   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 " hD6Z   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 P,QI-,   ,y>%m;jL   ###绘制汇聚场分布 H*gX90{!2   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 rz@FUU:&   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 *VbB'u:   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           +1te8P*   obs 1 .3                           *hk8[   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 SY[7<BUZ   plot/watch ex11a_3.plt             LU7ia[T   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         _3pME9 l   g }%$VUSA   c##应用透镜并传播到远场 *om mU(r8   lens/sph 1 100                   M6j!_0j   prop 100                         AjW5H*   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 /OX;3" +1   plot/watch ex11a_4.plt             $4*wK@xu   plot/liso 1 ns=64                 oB$P6   |5;:3K+   c###生成环围功率表 &f;<[_QI=   encircled/calculate/energy 1       d'x'hp %   encircled/udata 1                 Xf"B\%,(`   title ex 11: encircled energy       dYEsSFB m   plot/watch ex11a_5.plt # /^2&@P7   plot/udata 1 min=0. max=1. # vmY 88Kx&S   end MYmH ?A   图1.刮刀镜镜前会聚横模 Dh4EP/=z   Wv4x^nJ   图2.单程能量损失图 4U;Zs3   图3 mZ[tB/   "u H VX|`   图4.刮刀镜镜后会聚横模 19g-#H!   zFFip/z\   图5.准直谐振腔的远场分布 4GL-3e   ri]"a?Rm   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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