GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

Zmx[u_NG   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： *7L*:g   iC U[X&        (11.1) G'|Emu=4   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。 eFO+@   qg7] YT&   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%。 ?(8z O"   >z=_V|^$   GLAD的计算与该理论相符甚好。 iU)-YFO   R'E8>ee;^   .3;bUJ1   参考文献 {d|R67~V   #xWC(*Ggp   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). Salu[)+?   apW0(&\   vBUl6EmWu   C 谐振腔参数 1[k~*QS   ---------------------------------------- WIwbf|\   等效菲涅尔数      0.5 >M` swEj   放大倍率          2 L_+0[A   腔长              90cm o]NL_SM_   孔径1半径       0.3cm =hV-E D   孔径2半径      0.6cm f;/t7=>d   ----------------------------------------- Z=: oIAe   Pn{yk`6E   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 lYd#pNN   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 \!UNale   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 tVx.J'"Y   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 l+'1>T.I   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 B3I\=   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 FswMEf-|   1B3,lYBM   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环  h.)2,   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 ixJUqo   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 +n(H"I7cU   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 ;WIL?[;w   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 ~qNpPIrGr   prop 90                              # 向后传播90cm $Z;HE/3   mirror rad=360.                        # 凹面镜 ?`F")y   clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 (4V1%0   prop 90 # 向前传播90cm FV/xp}nz   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy K{VF_S:   write/screen/on  # 写屏 !DnG)4#   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 Q6S[sTKR   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # X7kJ WX   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 ErC~,5dj;n   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 \h^bOxh   if STOP macro/exit  # 条件退出   oWyg/{M   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 ;U<)$5   title resonator mode pass = @pass_number   tC+9W1o   plot/l xrad=.75   +N[dYm   endif MW9B -x   macro/end ej,MmLu~^   yZ:|wxVY   ###初始化变量 ~QdwoeaD   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # #f|-l$a)3a   field_radius = 1.6  #调整场半径 Fc}wuW   ZP)=2'RY   c##建立初始单位和高斯场分布 BN4dr9T   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 :0T]p"y4   units/field 1 field_radius  # 定义单位 *DkA$Eu3u   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 lGB7(   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 ;lGa.RD[a   if5Y!Tx?G   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 >1ZMQgCG   gain/eigenvalue/set 1   jTws0=F*   plot/screen/pause 3 6@2p@eYo   TEST = 1   ^ +{ ~ ^y7   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 UO"8 I2rB   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 9r1pdG_C@   TEST = 0   -lL* WA`   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ~Y)Au?d(a   clear 1 0                                  #光束初始化为0 pq5)Ug   noise 1 1                                 #从噪声开始 H@IX$+;z   resonator/run 30                         #宏运行30次 l%Sz6   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 @7lZ{jV$   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 *ep!gT*4   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 $ O!f*l G   &s/aJgJhp   ###绘制汇聚场分布 SATZ!   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 ">fgoDQ   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 6lT'%ho}B   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           W\f7fVU   obs 1 .3                           SO p%{b   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 =hl-c   plot/watch ex11a_3.plt             Tjs-+$P+   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         ip5s'S~   A94VSUDA:   c##应用透镜并传播到远场 #U ND'c(5   lens/sph 1 100                   kj0A%q#'}   prop 100                         FeV=4tsy   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 h]EXD   plot/watch ex11a_4.plt             Zl,K#   plot/liso 1 ns=64                 )%j)*Ymz;   i0AC.]4e"   c###生成环围功率表 O1#rCFC|y   encircled/calculate/energy 1       %\b5)p   encircled/udata 1                 V$v;lvt^Uq   title ex 11: encircled energy       bkOm/8k|4   plot/watch ex11a_5.plt # }4 $EN   plot/udata 1 min=0. max=1. # tb=L+WAIw   end +H<%)Lk J   图1.刮刀镜镜前会聚横模 %!.rP   VGvOwd)E   图2.单程能量损失图 |x5w;=   图3 gwqK`ww   _^'k_a   图4.刮刀镜镜后会聚横模 H>7! +&M   +$ -#V    图5.准直谐振腔的远场分布 b&_p"8)_   I(7gmCV   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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