GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

0MV^-M    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： )`Zj:^bz9   if|j)h&        (11.1) 6Xu^cbD   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。 AGxtmBB;   SkGh@\   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%。 zGm#erE   014p= W   GLAD的计算与该理论相符甚好。 G=rgL'{   r&^LSTU0!   N#C"@,}Y   参考文献 >MXE)=   uU_0t;oR3   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). @y)'h]d   #g)$m}tv?   < 0S+[7S"   C 谐振腔参数 )9(Mt_   ---------------------------------------- b{: c0z<   等效菲涅尔数      0.5 \>8r)xC   放大倍率          2 fT7Z6$   腔长              90cm ym>>5(bni   孔径1半径       0.3cm fpj,~+   孔径2半径      0.6cm S4n~wo   ----------------------------------------- k91ctEp9>   desrKnY   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 ;.%Ii w&WG   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 ifo^ M]v   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 u!NY@$Wc   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 ~d+.w%Z`   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 T#L/HD   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 a}oFL%=?   9XU"Ppv   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 z(-j%?   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 3*N-@;[>b   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 w!~%v #   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ?Hb5<,1u3   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 T]&% KQ   prop 90                              # 向后传播90cm BvXA9YQ3   mirror rad=360.                        # 凹面镜 fSe$ w#*I   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 -\Y"MwIED   prop 90 # 向前传播90cm L|O'X4"&_   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy (A\X+S(   write/screen/on  # 写屏  cba   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 QKj8~l(   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # 9qhX\, h   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 0?]Y^:   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 v() wngn   if STOP macro/exit  # 条件退出   0nz=whS{   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 k!{0ku}]   title resonator mode pass = @pass_number   &$\B&Hp@   plot/l xrad=.75    ,\HZIl[8   endif p2v+sWO   macro/end ]n8 5.DF   4$j7DJ8d j   ###初始化变量 6P0\t\D0   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # h.A@o#x   field_radius = 1.6  #调整场半径 H9@24NFb   ||M;[-JoJ   c##建立初始单位和高斯场分布  >mk}   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 PP2>v|   units/field 1 field_radius  # 定义单位 o09)esy   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 X:aLed_{f   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 cqP)1V]   Bh'_@PHP   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 G5C=p:o{/   gain/eigenvalue/set 1   #:^aE|s   plot/screen/pause 3 17-D\ +}   TEST = 1   3WOm`<   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 -i,=sZXB   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 sZ-A~X@g   TEST = 0   [?dsS$Y3   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 29W~<E8K-   clear 1 0                                  #光束初始化为0 |)"`v'8>   noise 1 1                                 #从噪声开始 k9V#=,K0   resonator/run 30                         #宏运行30次 =Nyq1~    title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 M_<? <>|   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 cip" 9|"   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 w=dTa5   I}?+>cf   ###绘制汇聚场分布 ,'7 X|z/_>   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 \Zpg,KOT   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 (%bqeI!ob   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           ~\UH`_83[   obs 1 .3                           EAPLe{qw:q   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 +,"O#`sy<   plot/watch ex11a_3.plt             K\bA[5+N   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         #:UP'v=w   6RA4@bIG   c##应用透镜并传播到远场 *OX;ZQg0   lens/sph 1 100                   JO|%Vpco   prop 100                         IB'gY0*   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 E41ay:duAl   plot/watch ex11a_4.plt             ( 04clU^F   plot/liso 1 ns=64                 _m;H$N~I#   nIckI!U#D   c###生成环围功率表 G_5uO58   encircled/calculate/energy 1       z 1~2w:   encircled/udata 1                 ,aA%,C.0U   title ex 11: encircled energy       bu}N{cW   plot/watch ex11a_5.plt # n7CwGN%   plot/udata 1 min=0. max=1. # ><l|&&e-   end JemB[   图1.刮刀镜镜前会聚横模 li4"|T&   4!l%@R>O2   图2.单程能量损失图 :u ruC    图3 pA~eGar_J   j\/Rjn+:[   图4.刮刀镜镜后会聚横模  D|8Pe{`   i_[nW   图5.准直谐振腔的远场分布 eu^B   Xb/W[rcs   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

rAuv`.qEV

5[qCH(6