GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

r0S7e3xb   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： (Yw5X_|   RbrvY        (11.1) %FF S&vd   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。 XUSfOf(   gXH89n   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%。 wbr"z7}   _Yh4[TT~/   GLAD的计算与该理论相符甚好。 J-\b?Ra   n+!.0d}6   Rj E,Wn   参考文献 W tzV|e,   Js=|r;'   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). ~$Mp>ZB2W   <&+l;z   m?M(79u[   C 谐振腔参数 UT^t7MY#O   ---------------------------------------- YDQV,`S7   等效菲涅尔数      0.5 *dKA/.g   放大倍率          2 (U7%Z<   腔长              90cm BO{J{   孔径1半径       0.3cm %[p[F~Z^Z   孔径2半径      0.6cm a.] !   ----------------------------------------- oW /&X5   XhIgzaGVu   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 pH"LZ7)DI0   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 q2hZ1o   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 ipb VQ7   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 cF/FretoO   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 Jk1Up2#B   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 XHe=   @9c^{x\4   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 Gwvs~jN   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 1C|j<w=i   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 ^lQ-w|7(   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义  vb70~k   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 >w*"LZjTTK   prop 90                              # 向后传播90cm <`N\FM^vo   mirror rad=360.                        # 凹面镜 HV?awc   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 {+r?gJ   prop 90 # 向前传播90cm f0^s*V+   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy chiQ+   write/screen/on  # 写屏 pCC0:   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 tSOF7N/<   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # 3~ZtAgih%   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 L4[bm[x   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 F1,pA tA   if STOP macro/exit  # 条件退出   5w1=j\oq   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ~XZ1,2jA/   title resonator mode pass = @pass_number   Hu'c)|~f   plot/l xrad=.75   Az.Y-O<$\   endif 2cmqtlW"   macro/end ?`w ~1   Z,d/FC#y(   ###初始化变量 U2bb|6j   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # =tog<7   field_radius = 1.6  #调整场半径 5-C6;7%:   *v8 ]99N   c##建立初始单位和高斯场分布 De^is^{   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 &O%Kj8)   units/field 1 field_radius  # 定义单位 Cu`ZgKLQ   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 yDyq. -Q   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 p(U'Ydl~   j$L<9(DoR   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 ~q1s4^J   gain/eigenvalue/set 1   f5yd2wKy6   plot/screen/pause 3 _QErQ^`   TEST = 1   f?{Y<M~]   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 F.\]Hqq   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 ]Wy V bIu   TEST = 0   n@%'Nbc>b   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 / _cOg? o   clear 1 0                                  #光束初始化为0 k5ZwGJ#r   noise 1 1                                 #从噪声开始 N..u<06j/   resonator/run 30                         #宏运行30次 a;h:o>Do5   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 dyx4_!fO   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 i>rn!?b   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 D{8V^% {   bqe;) A7   ###绘制汇聚场分布 )pvZM?   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 s0`uSQ2X   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 r@!~l1$s`   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           Y]n^(V   obs 1 .3                           qQom=x   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 .Ftml'!   plot/watch ex11a_3.plt             N7M^   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         W5x]bl#   l s_i)X   c##应用透镜并传播到远场 PNKmI   lens/sph 1 100                   'kC$R;#\7   prop 100                         cKxJeM07   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 KS|$_-7u   plot/watch ex11a_4.plt             gWlmQl   plot/liso 1 ns=64                 ,{oANqP   vx ,yz+yP   c###生成环围功率表 sVC5<?OW!p   encircled/calculate/energy 1       tl4;2m3w   encircled/udata 1                 z^oi15D|{   title ex 11: encircled energy       x/Ds`\   plot/watch ex11a_5.plt # G?"1 z;   plot/udata 1 min=0. max=1. # t4<#k=   end % ,X(GwX   图1.刮刀镜镜前会聚横模 AI)9E=D%   V]<dh|x   图2.单程能量损失图 ~bwFQYY=   图3 pG4Hy$e   >a0;|;hp   图4.刮刀镜镜后会聚横模 fkI<RgM   #uH1!UQb   图5.准直谐振腔的远场分布 wj?fr?   i'57|;?   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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