| 小火龍果 |
2023-11-15 09:31 |
RP 系列激光分析設(shè)計(jì)軟件 | 示例案例：雙包層光纖中的泵浦吸收
在這里，我們將展示了如何利用 RP Fiber Power 來分析和優(yōu)化雙包層光纖設(shè)計(jì)。由于這涉及到一些復(fù)雜的細(xì)節(jié)，因此 RP Fiber Power 的高度靈活性對于完成這項(xiàng)任務(wù)至關(guān)重要。 &`4v,l^Zi6
模型的描述: &-1;3+#w
我們考慮將雙包層光纖用于大功率光纖激光器和放大器。眾所周知，注入到泵浦包層中的泵浦光的吸收率會(huì)因?yàn)楸闷职鼘拥哪承┠Ｊ脚c摻雜光纖纖芯有微弱重疊而降低。我們對此進(jìn)行了更深入的調(diào)查。 #s '
注意，基于模式的方法不太適合這種分析。一個(gè)原因是泵浦包層可以有非常多的模式。另一個(gè)原因是為了改善泵浦吸收，通常會(huì)使用一些減弱共模的方法。在這種情況下，運(yùn)行良好的模式解算器將很難開發(fā)，并且需要大量的計(jì)算時(shí)間。 L(!mm
因此，在這種情況下，數(shù)值光束傳播是一種更實(shí)用的方法。然而，這也并非易事： e'Th[ wJ
為了切合實(shí)際，我們需要構(gòu)建一種輸入泵浦波，這種泵浦波相當(dāng)不連貫，但仍具有足夠的空間相干性，以便高效發(fā)射，在本示例中，我們的構(gòu)造如下： )q+9_ KU q
● 我們從一個(gè)具有真實(shí)強(qiáng)度分布(僅限于泵浦包層)但具有隨機(jī)光學(xué)相位的場開始。這將導(dǎo)致巨大的光束發(fā)散，從而只有較小部分功率可以發(fā)射到泵浦包層中。 NP*M#3$[
● 然后，我們對該場進(jìn)行傅里葉變換，濾除高頻成分(對應(yīng)于較大的傳播角)，并將其轉(zhuǎn)換回來。 ,ZL g=
● 我們在空間域中再次對此進(jìn)行過濾。 |k^ *
這些操作需要一些腳本代碼: U 4@W{P02
- defarray A0%[0, (N - 1) * dr, dr; 0, (N - 1) * dr, dr] (periodic) _ GK3]F0
defarray A0_f%[0, (N - 1) * dr, dr; 0, (N - 1) * dr, dr] (periodic) 5=--+8[ bV
w0 := 15 um { beam size parameter } +k4 SN
sg(x2) := exp(-x2^4) { normalized super-Gaussian function } k f<5`8
calc *"D8E^9
begin ?=h{`Ci^ $
{ Calculate the initial beam profile: low spatial coherence, qSWnv`hL
but high enough for efficient launching} :h+gSvn:
var f_max, f_m; "*E%?MG
{ First step: totally random amplitudes within the cladding } U3yIONlt
for x := -r_max to +r_max step dr do s$ 2@
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