GLAD：共焦非稳腔模拟仿真

-z-C*%~   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： ?Y $JWEPJ   pM+ AjPr        (11.1) A#K14Ayr   其中，a是孔径半径，L为腔长，λ为波长，M是准直倍率。相应的参数数值为:L=90cm，a=0.3cm，M=2，λ=10μ。带入后计算得：Nc=2，Neq=0.75。 qz+dmef   ;!=G    激光在腔中来回一次后，分布的单位是初始时的两倍。要开始另一次来回传输，单位需要缩放到原来的单位，根据Siegman和Miller理论，每个来回损耗大约为44%。 Vp#JS3Y   ^&B@Uw5{   GLAD的计算与该理论相符甚好。 ojafy}   Ghu#XJB?   \RNNg   参考文献 A}BVep@D   _Us#\+]_:   A. E. Siegman and H. Y. Miller, “Unstable Optical Resonator Loss Calculations Using Prony Method,” Appl. Opt. Vol. 9, No. 12, p. 2729 (1970). 5-|:^hU9   O[\iE5+$   ?~l6K(*2   C 谐振腔参数 cm&nd'A't   ---------------------------------------- '<jyw    等效菲涅尔数      0.5 <Q3oT   放大倍率          2 :yL] ;J   腔长              90cm }K7#Q   孔径1半径       0.3cm +Jlay1U&   孔径2半径      0.6cm yg`j-9[8   ----------------------------------------- aEFJ;n7m   X@'uy<tI-   ## ENEGY/GNORM 归一化每一次传递之后的光束能量为分配的值 Ye\rB\-   ## pass_number变量是为了计数宏运行次数，同时作为标题输入参数 rxVanDb=W   ##变量stop用于测试收敛，并将值传递到if语句以退出宏 Mz9r5   ###变量field_radius用于在宏结束后初始化数组并重新调整场半径 pf2[,v/   variable/dec/int pass_number          # 声明pass_number变量为整数 )#EGTRdo   variable/dec/int STOP TEST            # 声明确定收敛的开关 Bgn &:T8<   &x=.$76   ####定义一个宏，它是一系列命令，通过空腔表示一个循环 v6[!o<@"a   macro/def conres/over     # 声明宏conres /新信息覆盖旧信息 .sx cCrQE   pass_number = pass_number + 1 list #增量计数器 uX"H4lO~   clap/cir/no 1 .3                        # 孔径1 定义 )s)I2Z+   mirror rad=180                       # 凸面反射镜，曲率半径r=180 H~oail{EQ   prop 90                              # 向后传播90cm rK@8/?y5   mirror rad=360.                        # 凹面镜 _- [''(E    clap/cir/no 1 .7                        # 孔径2定义 2n,*Nd`   prop 90 # 向前传播90cm 5<iV2H x   variable/set Energy 1 energy           # 将光束的能量存在变量Energy 9"@\s$ OBk   write/screen/on  # 写屏 +cD<:"L' g   udata/set pass_number pass_number Energy-1  #储存光束能量的变化量 XpIklL7   gain/converge/test ibeams=1 nstore=STOP  # store convergence test in STOP # O6Vtu Ws%   gain/eigenvalue/show 1  # 显示本征值 b1?#81   energy/norm 1 1  #光束能量进行归一化 P]<4R:yb   if STOP macro/exit  # 条件退出   N@;?CKU   if [!TEST] then  #TEST值为0， 执行语句 \n"{qfn`r   title resonator mode pass = @pass_number   y>R=`A1b   plot/l xrad=.75   u~r=)His   endif pe0F0Ruy   macro/end HpR]q05d   bo<~jb{   ###初始化变量 wJg1Y0nh   pass_number = 0  # 往返次数初始化为0 # R]Vt Y7}i,   field_radius = 1.6  #调整场半径 ^aIPN5CK   PUz*!9HC   c##建立初始单位和高斯场分布 5(Cl1Yse=r   array/set 1 128  #设置矩阵为128*128 7@#>bE6   units/field 1 field_radius  # 定义单位 3ovWwZ8&   wavelength/set 1 10.  # 定义波长 +cWLjPD/}   gain/converge/set eps1=.005 eps2=.001 npoints=3  #能量收敛准则的分数变化设置 .v]IJfRH*   T\:4qETQF]   c#调用宏请求最多30个传递，并在收敛条件下退出 =AsEZ)" _   gain/eigenvalue/set 1   ,K>I%_!1   plot/screen/pause 3 [N FFB 96   TEST = 1   h~A/y!s   resonator/name conres  #设置谐振腔名字 >@BnV{ d   resonator/eigen/test 1  #寻找本征值 d]`CxI]   TEST = 0   9 ^o-EC!_   pass_number = 0  #往返次数初始化为0 ImCe K   clear 1 0                                  #光束初始化为0 lNNv|YiL   noise 1 1                                 #从噪声开始 Dw|}9;5:A   resonator/run 30                         #宏运行30次 4)E_0.C   title ex 11: energy per step                #设置图形的标题 I\hh8abAp   plot/watch ex11a_1.plt    #设置图形窗口的名称 {Z{75}   plot/udata max=0   #设置横坐标范围 z^KJ*E   yhlFFbU   ###绘制汇聚场分布 c@YI;HS_g   title ex 11: resonator pass no. @pass_number  #设置图形的标题 " -y-iJ   plot/watch ex11a_2.plt             #设置图形窗口的名称 wWgWWXGT}   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64           k2E0/ @f{k   obs 1 .3                           JgG$?n\   title ex 11: outcoupled beam        #设置图形窗口的名称 s.EI`*xylY   plot/watch ex11a_3.plt             O[# 27_dH   plot/liso 1 xrad=.75 ns=64         M-\Y"]sW   nvca."5y   c##应用透镜并传播到远场 yh^!'!I6u[   lens/sph 1 100                   R[Ll59-   prop 100                         bAsYv*t%r   title ex 11: far-field pattern  #设置图形窗口的名称,画出远场模式 tv>>l%   plot/watch ex11a_4.plt             %mL-$*   plot/liso 1 ns=64                 ()`7L|(`;q   9s_vL9u   c###生成环围功率表 =nz}XH%=   encircled/calculate/energy 1       soPLA68   encircled/udata 1                 g$n7CXoT   title ex 11: encircled energy       *?o{9v5}(   plot/watch ex11a_5.plt # F8hw#!Aq   plot/udata 1 min=0. max=1. # {- ZFp   end hhb?6]Z/   图1.刮刀镜镜前会聚横模 !GOM5z,   =b38(\   图2.单程能量损失图 lT4Hn;tnN   图3 m_hN*v Py   l;af~ef)'   图4.刮刀镜镜后会聚横模 _,q)hOI   Y;nZ=9Sw   图5.准直谐振腔的远场分布 Kqun^"Df   og4UhP^UET   图6.使用PIB命令的包围圆能量曲线

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