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    [推荐]GLAD：拉曼增益模拟仿真 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-09-29
    本例说明了通过一束更短的泵浦光对种子光进行拉曼放大的过程。泵浦光波长为1.06u，种子光的波长是1.54u。泵浦光和种子光都有畸变，种子光穿过一个空间滤波器，去除其他光束的干扰。种子光和泵浦光结合后穿过一个拉曼增益器，放大器衰减泵浦光同时将种子光放大。在这个模型中，泵浦光的任何相位都没有附加到种子光上。泵浦光和种子光的光强分布反映了光阑边缘的衍射效应以及光束中的偏差。增益后的种子光输出经过圆柱透镜聚焦成为一条线光源，可以用于 非旋转对称的光学元件和矩形阵列。值得注意的是，软件中的编码自动选择了矩阵单位的大小从而在两个方向上都能得到很好的分辨率。 o5BOe1_Pw  
    nC_<pq^tr  
    图0拉曼放大示意图
    HqcXP2  
     b3#c0GL  
    C## b1\z&IdC  
    C -x:Wp*,  
    C案例：拉曼放大案例 P2 !~}{-  
    C wI#rAx7f-  
    ###泵浦光光束初始化 [B+ o4+K3  
    echo/on A}t.`FLP,j  
    pause 5 L((z;y>q|  
    set/density 32     QbV)+7II=  
    nbeam 2      # 设置光束数 D<5gdIw  
    array/set 0 64 #设置采样矩阵大小 FGy7KVR  
    units/set 0 .02    # 设置采样间隔 K)_0ej~C  
    global/def 1 50. 0 300.              # 设置初始泵浦光坐标系 H1s{JJAM>i  
        wavelength/set 1 1.06                #设置泵浦光波长 6X7r=w  
        gaussian/rec/con 1 5. .2 .4 5 5      # 泵浦光高斯光束参数设置 CW*6 -q  
        clap/rec/con 1 .2 .4                 # 设置泵浦光孔径形状为矩形 rZKv:x}{6  
        title starting pump intensity I@pnZ-5  
    c                                     # 如图1绘制初始泵浦光光强分布图 7M3q|7 ?  
        plot/watch ex17_1.plt t{F6+dp  
        plot/iso/intensity first=1 last=1 jMW|B  
    !+U#^2Gz  
    图1初始泵浦光光强分布 :2 QA#  
    ###泵浦光添加随机相位 X xB*lX  
    pause 4 UF D_  
        phase/random 1 .1 .1                 # 添加随机畸变 UF,T  
        title starting pump phase KD-0NO=oL  
    c                                      # 如图2绘制初始泵浦光相位分布 Q]{DhDz ?+  
        plot/watch ex17_2.plt RNl%n}   
        plot/iso/phase first=1 last=1 max=1.5 min=-1.5 yoGE#+|7^  
    {Y` 0}  
    图2带随机畸变的初始泵浦光相位分布
    ,(OA5%A9zK  
    ####种子光光束初始化 K 2LLuS!  
    global/def 2 0. 0. 0.                # 定义种子光束坐标系 B?#@<2*=L  
        wavelength/set 2 1.54                # 定义种子光束波长 S4~^HvMG[Y  
        gaussian/cir/con 2 1. .3 5           # 种子光束高斯参数设置 |I)Ms NF  
        clap/cir/con 2 .3                    # 定义种子光束形状 [GU!],Y  
        title starting seed intensity \n`UkxZn+  
    c                                     #如图3绘制种子光束光强分布 hCQ{D|/  
        plot/watch ex17_3.plt ?uk|x!Ko]  
        plot/iso/intensity first=2 last=2 YjvqU /[3  
    |+suGqo  
    图3初始种子光光强分布 hYb!RRGn  
    ####种子光添加随机畸变 m4>v S  
    phase/random 2 .05 .05               # 添加光滑随机畸变 q^(A6W  
        title starting seed phase _ky!4^B  
    c                                       #绘制初始种子光相位分布 G1$DV Go  
        plot/watch ex17_4.plt fCx~K'UWn  
        plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5 IL YS:c58=  
    6CY_8/:zL  
    图4带随机畸变的初始种子光相位分布 dkG-Yz~  
    ####泵浦光传输 dH#o11[  
    beams/on  1                          # 仅传输泵浦光 _ F@>?\B  
        beams/off 2 i]8zZRe  
        vertex/locate/absolute 50. 0. 400.   # 反射镜模拟设置 3zs~ Y3M?i  
        vertex/rotate/set 0. 45. 0. mEyZ<U9  
        mirror/global/flat |\~cjPX(  
        vertex/locate/absolute 0. 0. 400.    # 分束器设置 KXicy_@DC`  
        vertex/rotate/set 0. -135. 0. Tg{d#U_qB  
        mirror/global/flat                   *!C^L"i  
        mult 1 .5 @HIC i]  
        prop 100                             # 传输100cm至拉曼增益器 zVl(?b&CF  
    ####种子光传输 xqb I~jV#  
    beams/on  2                          # 仅传输种子光束 WiPMvl8  
        beams/off 1 M~ynJ@q  
        prop 100                             # 传输至空间滤波器 Kc{fT^E  
        lens 2 100 XImb"7|  
        prop 100 lYQcQ*-  
        status/parax ={#r/x  
        clap/cir/con 2 .03 n+Fl|4  
        prop 100 o#%2N+w  
        lens 2 100 xjR/K&[m  
        clap/cir/con 2 .3                    # 透过空间滤波器 Nl;rg*@o  
        fitphase/both/list 2 `lcpUWn  
        title cleaned seed phase *( D_g!a  
    c                                   # 如图5, 种子光束经过滤波器后的相位分布 k9yA#  
       plot/watch ex17_5.plt ~l{CUQU  
       plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5 iCc@N|~  
    eR8h4M~O  
    图5种子光经过空间滤波器后的相位分布 O23f\pm&  
    ###泵浦光、种子光传输到拉曼增益器 A3Ltk 2<  
    prop 100 N-_2d*l3  
        mult 2 .5                             "z@q G]#5  
        beams/on  1 2              # 泵浦光、种子光同时传输到拉曼增益器 m(*CuM[E  
    c .hETqE`E  
    c ** Joint path cJi5\<b  
    c Er~5\9,/<]  
        energy |_!xA/_U'T  
        raman 1 2 100. .005                  # 拉曼增益器设置  <&$!;d8  
        energy BR"*-$u0;  
        title depleted pump beam ~3/>;[!  
    c                              #如图6, 泵浦光经过拉曼增益器后的衰减光强分布 x<9|t(  
        set/density 64 32 urXM}^  
        plot/watch ex17_6.plt o6B!ikz 8  
    plot/iso/intensity first=1 last=1 G ^r^" j  
    T'f E4}rY  
    ###绘制种子光经过拉曼增益器后光强分布 ,+zLFQC0@  
        pause 4 i1|-  
        title amplified seed beam 0~an\4nh  
    plot/watch ex17_7.plt ~~'XY(\L@  
    plot/iso/intensity first=2 last=2 qC`"<R=GX  
    ?$=N!>P#  
    图6泵浦光经过拉曼增益器后衰减的光强分布 3smcCQA%  
    Q0ev*MS9Z  
    图7 种子光放大之后的光强分布 YBHmd  
    ####柱透镜模拟及对种子光聚焦 4y%N(^  
    lens/ycyl 2 50.                      # 柱透镜模拟 f8'&(-  
        prop 50.                             # 种子光束线聚焦 8c]\4iau  
        title at line focus 9Z7o?S";  
    c                             # 如图8种子光线聚焦之后的光强分布 %DzS~5$G  
        plot/watch ex17_8.plt h1JG^w$ 5  
        set/density 64 16 "+saI@G  
    plot/iso/intensity first=2 last=2 PJh\U1Z  
    O{SU,"!y  
    图8柱透镜聚焦后的种子光强分布
    8l;0)`PU  
    QQ：2987619807
     
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