GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

TR'<D9kn   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： 3DOc,}nI~@   / WMJ#IE        (11.1) Pj^O8   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。 <Gj]XAoe%   [vn"r^P   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%。 &xE+PfX   #3}!Q0    GLAD的计算与该理论相符甚好。 ~tZy-1   k2:mIp\   D!rD-e   参考文献 1 &-%<o   kJ"}JRA<   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). &UIS17cT   _SqUPTb"u   !L@^Zgs|@?   C 谐振腔参数 g>H\"cUv   ---------------------------------------- lQ|i Ws   等效菲涅尔数      0.5 Kbcr-89Gv~   放大倍率          2 E[tEW0ub   腔长              90cm 2qPQ3-'   孔径1半径       0.3cm ICUI0/J   孔径2半径      0.6cm uY:u[   ----------------------------------------- v,Yz\onB^   =:Lc-y>   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 \g:Bg%43h   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 y])z,#%ED   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 s3oQ( 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 |1UJKJwX   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 Rs53R$PIR   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 g BV66L   nj7\vIR7   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 )Qc>NF0   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ef]60OtP   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 9P#<T7    clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 @mu=7_$U   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ,{s CI /   prop 90                              # 向后传播90cm z+X DN:   mirror rad=360.                        # 凹面镜 pLsJa?}R   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 we2D!Ywr   prop 90 # 向前传播90cm U[c ^xz&   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy crRYgr   write/screen/on  # 写屏 fC!+"g55   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 d1n*wVl   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # ,Cj` 0v#   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 |Whkq/Zg   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化  bj U]]   if STOP macro/exit  # 条件退出   P: )YKro]   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 O"f|gc)GLz   title resonator mode pass = @pass_number   gIcm`5+T   plot/l xrad=.75   K5:>   endif L=<{tzTc   macro/end zn/b\X/   ^:,I #]   ###初始化变量 eC*-/$D   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # zM++Z*   field_radius = 1.6  #调整场半径 }XIUz|   lwp(Pq   c##建立初始单位和高斯场分布 QHbjZJ N   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 Hy#<f Kz`!   units/field 1 field_radius  # 定义单位 WcKL=Z?(   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 R^tDL   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 ~"i4"Op&   pXq5|,aC   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 UN7J6$!Cx7   gain/eigenvalue/set 1   Afo qCF   plot/screen/pause 3 `T~~yM)q   TEST = 1   qn#f:xltu   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 $+p4X# _   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 1g bqHxWI   TEST = 0   [Z{0|NR   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 w[?E oFI$Y   clear 1 0                                  #光束初始化为0 +oRwXO3W   noise 1 1                                 #从噪声开始 ,[|4{qli\   resonator/run 30                         #宏运行30次 EmubpUS;   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 + N>&b%   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 zIh`Vw,t0   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 <jHo2U8/"s   o%$'-N   ###绘制汇聚场分布 rT{+ h}vO   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 DXc3u^ L   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 _!?iiO   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           (| X?   obs 1 .3                           E6mwvrm8   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 j5]6CG_   plot/watch ex11a_3.plt             :igURr    plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         =r1@?x   |)IS[:X   c##应用透镜并传播到远场 O'~;|-Z<   lens/sph 1 100                   >r ~!'Pd!   prop 100                         3F|#nq   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 x,>r}I>^Q   plot/watch ex11a_4.plt             Y> f 6   plot/liso 1 ns=64                 Y76UhtYH   $ l<(*,,l   c###生成环围功率表 ?Z[`sm   encircled/calculate/energy 1       xix:= a   encircled/udata 1                 (_$'e%G0   title ex 11: encircled energy       (2fWJ%7VG   plot/watch ex11a_5.plt # % C.I2J`_   plot/udata 1 min=0. max=1. # +4*jO5EZ   end y7WO:X&   图1.刮刀镜镜前会聚横模 ^YwTO/Q|   /1R` E9   图2.单程能量损失图 WwBs_OMc   图3 A6#5 z   cop \o4ia   图4.刮刀镜镜后会聚横模 N#"(   vS_Ji<W~E   图5.准直谐振腔的远场分布 ae`6hW2    MeXGE   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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