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    [原創(chuàng)]RP Fiber Power——?jiǎng)討B(tài)仿真 [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2020-04-17
    RP Fiber Power 也可以仿真有源光纖系統(tǒng)的時(shí)間演化。在這種情況下，定義了一個(gè)或多個(gè)光通道的時(shí)變輸入功率，并規(guī)定了一些時(shí)間間隔和時(shí)間步長(zhǎng)。也可以引入時(shí)間相關(guān)的諧振器損耗。 L@1,7@  
    RP Fiber Power軟件仿真所有通道的輸出功率和激發(fā)密度的時(shí)間演變。例如，這些特性可用于解決以下各種情況： wVvqw/j*f  
    • 當(dāng)短和強(qiáng)脈沖在光纖放大器中放大時(shí)，在脈沖放大中增益飽和。因此，脈沖形狀可能會(huì)發(fā)生實(shí)質(zhì)性的失真。該軟件可以用來(lái)計(jì)算這些失真，并研究它們對(duì)各種參數(shù)的依賴性。當(dāng)然，也可以計(jì)算出一個(gè)脈沖可以提取多少儲(chǔ)存能量。   b(.-~c('  
    • 光纖激光器可以通過(guò)加入一種具有隨時(shí)間變化的功率衰減的光學(xué)元件來(lái)主動(dòng)調(diào) Q 。與固體激光器相比，光纖激光器的脈沖演化過(guò)程要復(fù)雜得多，因?yàn)楣饫w激光器的往返增益要高得多。這種情況在使用快速調(diào)制器時(shí)尤為明顯，因?yàn)樗那袚Q時(shí)間遠(yuǎn)低于往返時(shí)間。 RP Fiber Power 可以完全仿真脈沖演化，即使在傳統(tǒng)的調(diào) Q 軟件不會(huì)準(zhǔn)確。   }@rg5$W  
    動(dòng)態(tài)仿真總是從系統(tǒng)的一些初始狀態(tài)開始，這可以是為某些輸入功率或先前動(dòng)態(tài)仿真的最終狀態(tài)計(jì)算的穩(wěn)態(tài)。   .g/ARwM}  
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    有兩種動(dòng)態(tài)仿真的模式：   (C-,ljY  
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    • 最精確但也是最耗時(shí)的模式考慮了傳播時(shí)間。動(dòng)態(tài)變量是沿光纖的激發(fā)密度和所有位置的光功率。時(shí)間步長(zhǎng)由光通過(guò)一個(gè)數(shù)值光纖截面所需的時(shí)間決定。  這種模型適用于仿真調(diào) Q 激光器的性能，也適用于開啟激光器的泵浦功率時(shí)出現(xiàn)的尖峰現(xiàn)象。然而，當(dāng)研究時(shí)間尺度遠(yuǎn)大于返時(shí)間的現(xiàn)象時(shí)導(dǎo)致計(jì)算時(shí)間很長(zhǎng)。
    • 更簡(jiǎn)單的模式允許更高的速度，例如用于仿真光纖放大器中的脈沖放大。忽略光在光纖中傳播相關(guān)的時(shí)間延遲。當(dāng)信號(hào)光僅通過(guò)放大器一次（或可能兩次）時(shí)，這不是問(wèn)題，因?yàn)楣饫w的不同部分在不同的時(shí)間看到脈沖并不重要。時(shí)間步長(zhǎng)可以大得多（由用戶指定），這樣就不需要過(guò)多的計(jì)算時(shí)間來(lái)研究比往返時(shí)間長(zhǎng)得多的時(shí)間尺度上的現(xiàn)象。光纖的輸入功率和激勵(lì)可以簡(jiǎn)單地計(jì)算出一段時(shí)間內(nèi)的光功率。   ), nCq^Bp  
    為了仿真 Q 開關(guān)激光器，兩種方法結(jié)合是合適的。打開 Q 開關(guān)后，必須在一段時(shí)間內(nèi)使用精確的方法。然而，在僅泵送增益介質(zhì)的一段時(shí)間內(nèi)，可以使用更大的時(shí)間步長(zhǎng)，采用簡(jiǎn)化方法。這樣，就可以仿真許多后續(xù)脈沖的演化，同時(shí)保持很低的計(jì)算時(shí)間。注意光纖激光器的一些動(dòng)力學(xué)方面，如在連續(xù)波運(yùn)行期間觀察到的某些尖峰現(xiàn)象，似乎嚴(yán)重依賴于某種非線性效應(yīng)，目前還不太清楚。此外，不包括導(dǎo)致往返時(shí)間的時(shí)間刻度調(diào)制的模式打擊效應(yīng)。這種效果不能用該軟件建模。任何仿真這種效果的軟件通常都需要更多的輸入數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)很難提供。 對(duì)于超短脈沖的傳播仿真，有單獨(dú)的特性。動(dòng)態(tài)仿真是基于脈沖帶寬小，不能考慮非線性的假設(shè)。另一方面，它們可以用來(lái)仿真多個(gè)光通道之間的相互作用，這是超短脈沖傳播特性無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。 Ie G7@  
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