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infotek 2020-09-29 10:28

GLAD:拉曼增益模拟仿真

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。 _-$(=`8|<{  
?sk{(UN]  
图0拉曼放大示意图
EWrIDZi  
yxik`vmH  
C## GO2mccIB  
C Xq@Bzya  
C案例:拉曼放大案例 Z8%?ej`8  
C X@RS /  
###泵浦光光束初始化 `-/-(v+ i  
echo/on ]{s0/(EA  
pause 5 =;ClOy9  
set/density 32     TkBHlTa"=  
nbeam 2      # 设置光束数 Y 3h`uLQ  
array/set 0 64 #设置采样矩阵大小 u0zF::  
units/set 0 .02    # 设置采样间隔 ;G.5.q[A  
global/def 1 50. 0 300.              # 设置初始泵浦光坐标系 ^CO{86V  
    wavelength/set 1 1.06                #设置泵浦光波长 ,)@njC?J  
    gaussian/rec/con 1 5. .2 .4 5 5      # 泵浦光高斯光束参数设置 w;W# 'pE  
    clap/rec/con 1 .2 .4                 # 设置泵浦光孔径形状为矩形 N?`V;`[  
    title starting pump intensity Vdd HK  
c                                     # 如图1绘制初始泵浦光光强分布图 JlR$"GU  
    plot/watch ex17_1.plt %D1 |0v8}  
    plot/iso/intensity first=1 last=1 Bs)'Gk`1  
<-;/,uu  
图1初始泵浦光光强分布 eu={6/O  
###泵浦光添加随机相位 2. '` mGu  
pause 4 )Fon;/p  
    phase/random 1 .1 .1                 # 添加随机畸变 V^Y'!w\LGI  
    title starting pump phase `>)[UG!:|  
c                                      # 如图2绘制初始泵浦光相位分布 Rjp7H  
    plot/watch ex17_2.plt xP4}LL9)  
    plot/iso/phase first=1 last=1 max=1.5 min=-1.5 ;NU-\<Q{  
@,Z0u2WLl6  
图2带随机畸变的初始泵浦光相位分布
4>A|2+K\  
####种子光光束初始化 plL|Ubn  
global/def 2 0. 0. 0.                # 定义种子光束坐标系 V'hb 4}@  
    wavelength/set 2 1.54                # 定义种子光束波长 A]Bf&+V  
    gaussian/cir/con 2 1. .3 5           # 种子光束高斯参数设置 0civXZgj  
    clap/cir/con 2 .3                    # 定义种子光束形状 \?SvO  
    title starting seed intensity Lq|>n Y  
c                                     #如图3绘制种子光束光强分布 Q2/65$ nW  
    plot/watch ex17_3.plt XeX\u3<D  
    plot/iso/intensity first=2 last=2 m/z,MT74*J  
G %'xEr0n  
图3初始种子光光强分布 .G.WPVE  
####种子光添加随机畸变 27k(`{K  
phase/random 2 .05 .05               # 添加光滑随机畸变 I4W@t4bZ  
    title starting seed phase t0+i ]lr  
c                                       #绘制初始种子光相位分布 eU\xOTl~<{  
    plot/watch ex17_4.plt KL3Z(  
    plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5 GLgf%A`5/_  
\yl|*h3  
图4带随机畸变的初始种子光相位分布 ;z.L^V0  
####泵浦光传输  0j_kK  
beams/on  1                          # 仅传输泵浦光 P q$0ih  
    beams/off 2 q.p.$)  
    vertex/locate/absolute 50. 0. 400.   # 反射镜模拟设置 R&9FdM3K`:  
    vertex/rotate/set 0. 45. 0. Z:dp/M}  
    mirror/global/flat <+k"3r{y"  
    vertex/locate/absolute 0. 0. 400.    # 分束器设置 M@#T`aS  
    vertex/rotate/set 0. -135. 0. N0H=;CIQ  
    mirror/global/flat                   MB!9tju  
    mult 1 .5 ;-6-DEL  
    prop 100                             # 传输100cm至拉曼增益器 u<Y#J,p`e  
####种子光传输 h Ta(^  
beams/on  2                          # 仅传输种子光束 R*:>h8  
    beams/off 1 Hs*["zFc  
    prop 100                             # 传输至空间滤波器 Nai5!_'  
    lens 2 100 s'h;a5Q1'Q  
    prop 100 /M_$4O;*@  
    status/parax =}vT>b  
    clap/cir/con 2 .03 1>"-!ADm  
    prop 100 6|zhqb|s  
    lens 2 100 4b:|>Z-  
    clap/cir/con 2 .3                    # 透过空间滤波器 0^lWy+  
    fitphase/both/list 2 #L~i|(=U5  
    title cleaned seed phase U}LW8886  
c                                   # 如图5, 种子光束经过滤波器后的相位分布 I|U'@E  
   plot/watch ex17_5.plt ~!uX"F8Xl  
   plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5 14$%v;Su4  
NKY|Z\  
图5种子光经过空间滤波器后的相位分布 s,R:D).  
###泵浦光、种子光传输到拉曼增益器 (l5p_x  
prop 100 (Ypy}  
    mult 2 .5                             M+"6VtZH  
    beams/on  1 2              # 泵浦光、种子光同时传输到拉曼增益器 'O a3 6@  
c @&T' h}|:  
c ** Joint path ~[H8R|j "  
c [^!SkQ  
    energy ~EtGR # N  
    raman 1 2 100. .005                  # 拉曼增益器设置 }L0 [ Jo:  
    energy B*/!s7c.  
    title depleted pump beam P9!awLM-  
c                              #如图6, 泵浦光经过拉曼增益器后的衰减光强分布 9nY`rF8@  
    set/density 64 32 4!sK>l!  
    plot/watch ex17_6.plt lxd{T3LU  
plot/iso/intensity first=1 last=1 r8"2C#  
bvD}N<>3N  
###绘制种子光经过拉曼增益器后光强分布 bQD8#Ml1  
    pause 4 .!q_jl%U  
    title amplified seed beam "DN,1Q lCp  
plot/watch ex17_7.plt f y2vAwl  
plot/iso/intensity first=2 last=2 !mv5i%3  
j$ T12  
图6泵浦光经过拉曼增益器后衰减的光强分布 1zRYd`IPoq  
Byq VNz0L  
图7 种子光放大之后的光强分布 ,nf}4  
####柱透镜模拟及对种子光聚焦 X~IilGL8:  
lens/ycyl 2 50.                      # 柱透镜模拟 -!!]1\S*Y  
    prop 50.                             # 种子光束线聚焦 -9vNV:c  
    title at line focus |GMo"[  
c                             # 如图8种子光线聚焦之后的光强分布 bo<P%$(D  
    plot/watch ex17_8.plt cfmLErkp  
    set/density 64 16 3$hIc)  
plot/iso/intensity first=2 last=2 3cHYe  
0"7+;(\1Rk  
图8柱透镜聚焦后的种子光强分布
)>2L(~W  
QQ:2987619807
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