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。由于這涉及到一些復雜的細節(jié)，因此 RP Fiber Power 的高度靈活性對于完成這項任務(wù)至關(guān)重要。
@$EjD3Z- 模型的描述:
=9fEv,Jk 我們考慮將雙包層光纖用于大功率光纖
激光器和放大器。眾所周知，注入到泵浦包層中的泵浦光的吸收率會因為泵浦包層的某些模式與摻雜光纖纖芯有微弱重疊而降低。我們對此進行了更深入的調(diào)查。
`i9N )3
X 注意，基于模式的方法不太適合這種分析。一個原因是泵浦包層可以有非常多的模式。另一個原因是為了改善泵浦吸收，通常會使用一些減弱共模的方法。在這種情況下，運行良好的模式解算器將很難開發(fā)，并且需要大量的計算時間。
FQ0KU b}0 因此，在這種情況下，數(shù)值
光束傳播是一種更實用的方法。然而，這也并非易事：
">4PePt.n 為了切合實際，我們需要構(gòu)建一種輸入泵浦波，這種泵浦波相當不連貫，但仍具有足夠的空間相干性，以便高效發(fā)射，在本示例中，我們的構(gòu)造如下：
Pu-p7:99;' ● 我們從一個具有真實強度分布(僅限于泵浦包層)但具有隨機
光學相位的場開始。這將導致巨大的光束發(fā)散，從而只有較小部分功率可以發(fā)射到泵浦包層中。
P6:;Y5e0 ● 然后，我們對該場進行傅里葉變換，濾除高頻成分(對應(yīng)于較大的傳播角)，并將其轉(zhuǎn)換回來。
76$ *1jB ● 我們在空間域中再次對此進行過濾。
l:q8Pg) 這些操作需要一些腳本代碼:
q[Vi[b^F - 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]
數(shù)值網(wǎng)格比泵浦包層稍大。我們在外包層中引入人工吸附，
模擬外包層的損耗，這種損耗通常會發(fā)生在外邊界。
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