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小火龙果 2022-06-08 14:45

RP系列 激光分析设计软件 | 光纤放大器与激光器建模第二部分

本教程包含以下部分: I%CrsEo  
1:简介 >&Vz/0  
2:光通道 JY$;m3h  
3:功率传播或场传播 l@>@2CB  
4:激光活性离子 y.::d9v  
5:放大器和激光器的连续波操作 1c4:'0  
6:放大和产生短脉冲 BKu< p<  
7:超短脉冲 Pe` jNiI  
8:使用自制软件还是商业产品? E+Dcw  
以下是Paschotta 博士关于光纤放大器和激光器建模教程的第 2 部分。 u3IhB8'  
KuMH,rXF  
第 2 部分:光通道 2FEi-m}  
在光纤放大器或光纤激光器的定量模型中,我们需要以某种方式描述在光纤中传播的光。具体应该如何做,很大程度上取决于具体情况。 2W;2._  
在大多数情况下,我们处理的是不同波长的不同光波——例如,泵浦波和信号波。在更复杂的情况下,我们可能有多个泵浦和信号波,也可能有来自放大自发发射(ASE) 的光(请参阅我们的光纤放大器教程的第 4 节)。 1}OM"V  
尽管原则上可以将整个光场描述为一个整体,但区分一些我们称之为光通道的数量通常是非常明智的。在放大器模型中,我们可能有 HaQox.v%  
• 一个或多个泵通道, P3TM5  
• 一个或多个信号通道, cPX^4d~9  
• 通常在 10 到 100 个 ASE 通道之间。 %t]{C06w+{  
我们将 ASE 光分成具有不同波长的多个通道,通常使用等距的波长值。每个 ASE 通道代表一些窄波长区域,其中光子能量和跃迁横截面等属性近似恒定。当然,在某些情况下 ASE 可以完全忽略——例如,当放大器增益太低而 ASE 不重要并且人们对那个低电平 ASE 不感兴趣时。 Zl?9ibm;@  
泵和信号通道通常被认为是单色的。对于这些,通常不考虑自发辐射。在宽带信号的情况下,当然可以再次使用具有不同波长的通道阵列。 /$|-!e<5b\  
图 1: 掺铒光纤放大器模型中的光通道。
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例如,图 1 显示了为一个简单的掺铒光纤放大器模型选择的光通道。ASE 通道的波长范围为 1520 nm 至 1600 nm,间距为 5 nm。两个信号通道也在该波长范围内,但分别处理:我们仅考虑这些信号输入,而仅考虑 ASE 通道的自发发射。 jH37{S-  
另一个重要方面是传播方向。每个光通道描述的光要么从左侧传播到右侧(我们称之为正向),反之亦然(反向)。 `{Fz  
rg I Z  
每个光通道仅代表一个传播方向。 euET)Ccq  
在许多情况下,某些波长的光在两个方向上传播。例如,可能有一个双通放大器或一个线性激光谐振器。在有源光纤的一端或两端,光可能会被反射,我们用一些反射率定量地描述了这一点,这当然取决于光通道(通常是由于波长依赖性)。在许多情况下,反射是直接发生在光纤端(例如,由于裸端的菲涅耳反射)还是发生在更大的距离(例如,使用额外的无源光纤制成的环形反射器)并不重要。只有反射率是相关的,即返回多少光。 Tj!rAMQk  
总之,一个光通道的特点是 fD%20P`.  
• 它的波长(可能是窄波长区域的中心波长) ]aYuBoj  
• 它的带宽(对于 ASE 通道,但不适用于单色泵浦或信号通道) h/*@ML+bB8  
• 它的传播方向(向前或向后) iK8jX?  
• 它在光纤中的空间特性——将在下一节中讨论。 rW`l1yi*$  
对于涉及超短脉冲的模拟,必须考虑更多细节;我们在后面第 7 节中会讲述。
周七 2022-07-25 10:49
正有此方向学习的想法
小火龙果 2022-08-02 17:34
那可以一直关注我,我每周都会有更新。一起学习进步!
小火龙果 2022-08-02 17:35
周七:正有此方向学习的想法 (2022-07-25 10:49)  W3n[qVZIC  
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那可以一直关注我,我每周都会有更新。一起学习进步!
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