在這里，我們將展示了如何利用 RP Fiber Power 來(lái)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(duì)于完成這項(xiàng)任務(wù)至關(guān)重要。
-05zcIVo 模型的描述:
RW
23lRA6 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(duì)此進(jìn)行了更深入的調(diào)查。
#p~tkQ:'1 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(kāi)發(fā)，并且需要大量的計(jì)算時(shí)間。
>*%ySlZbs 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：
+:w 9K!31- 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：
2!/*I: ● 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(chǎng)開(kāi)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。
rly3f ● 然后，我們對(duì)該場(chǎng)進(jìn)行傅里葉變換，濾除高頻成分(對(duì)應(yīng)于較大的傳播角)，并將其轉(zhuǎn)換回來(lái)。
N(mhgC<O ● 我們?cè)诳臻g域中再次對(duì)此進(jìn)行過(guò)濾。
a E.T%xR 這些操作需要一些腳本代碼:
mJb>)bO l - defarray A0%[0, (N - 1) * dr, dr; 0, (N - 1) * dr, dr] (periodic)
- defarray A0_f%[0, (N - 1) * dr, dr; 0, (N - 1) * dr, dr] (periodic)
- w0 := 15 um { beam size parameter }
- sg(x2) := exp(-x2^4) { normalized super-Gaussian function }
- calc
- begin
- { Calculate the initial beam profile: low spatial coherence,
- but high enough for efficient launching}
- var f_max, f_m;
- { First step: totally random amplitudes within the cladding }
- for x := -r_max to +r_max step dr do
- for y := -r_max to +r_max step dr do
- A0%[x, y] := if x^2 + y^2 < r_cl^2 and y < y_cut then
- rnd(-1) + i * rnd(-1);
- { Filter out higher spatial frequency components }
- FFT_n(A0%[], A0_f%[], +1);
- df := 1 / (2 * r_max);
- f_max := 0.5 * N * df;
- f_m := NA_cl / lambda; { maximum allowed spatial frequency }
- for fx := -f_max to +f_max step df do
- for fy := -f_max to +f_max step df do
- A0_f%[fx, fy] := sg((fx^2 + fy^2) / f_m^2) * A0_f%[fx, fy];
- FFT_n(A0_f%[], A0%[], -1);
- for x := -r_max to +r_max step dr do
- for y := -r_max to +r_max step dr do
- A0%[x, y] := sg((x^2 + y^2) / r_cl^2) * (y < y_cut) * A0%[x, y];
- end
- A0%(x, y) := A0%[x, y]
