本例說明了通過一束更短的泵浦光對種子光進行拉曼放大的過程。泵浦光波長為1.06u，種子光的波長是1.54u。泵浦光和種子光都有畸變，種子光穿過一個空間濾波器，去除其他光束的干擾。種子光和泵浦光結合后穿過一個拉曼增益器，放大器衰減泵浦光同時將種子光放大。在這個模型中，泵浦光的任何相位都沒有附加到種子光上。泵浦光和種子光的光強分布反映了光闌邊緣的衍射效應以及光束中的偏差。增益后的種子光輸出經(jīng)過圓柱透鏡聚焦成為一條線光源，可以用于 非旋轉對稱的光學元件和矩形陣列。值得注意的是，軟件中的編碼自動選擇了矩陣單位的大小從而在兩個方向上都能得到很好的分辨率。

 

圖0拉曼放大示意圖

 

C##

C

C案例：拉曼放大案例

C

###泵浦光光束初始化

echo/on

pause 5

set/density 32   

nbeam 2    # 設置光束數(shù)

array/set 0 64 #設置采樣矩陣大小

units/set 0 .02   # 設置采樣間隔

global/def 1 50. 0 300.       # 設置初始泵浦光坐標系

  wavelength/set 1 1.06        #設置泵浦光波長

  gaussian/rec/con 1 5. .2 .4 5 5   # 泵浦光高斯光束參數(shù)設置

  clap/rec/con 1 .2 .4         # 設置泵浦光孔徑形狀為矩形

  title starting pump intensity

c                   # 如圖1繪制初始泵浦光光強分布圖

  plot/watch ex17_1.plt

  plot/iso/intensity first=1 last=1

 

圖1初始泵浦光光強分布

 

###泵浦光添加隨機相位

pause 4

  phase/random 1 .1 .1         # 添加隨機畸變

  title starting pump phase

c                   # 如圖2繪制初始泵浦光相位分布

  plot/watch ex17_2.plt

  plot/iso/phase first=1 last=1 max=1.5 min=-1.5

 

圖2帶隨機畸變的初始泵浦光相位分布

 

####種子光光束初始化

global/def 2 0. 0. 0.        # 定義種子光束坐標系

  wavelength/set 2 1.54        # 定義種子光束波長

  gaussian/cir/con 2 1. .3 5      # 種子光束高斯參數(shù)設置

  clap/cir/con 2 .3          # 定義種子光束形狀

  title starting seed intensity

c                   #如圖3繪制種子光束光強分布

  plot/watch ex17_3.plt

  plot/iso/intensity first=2 last=2

 

圖3初始種子光光強分布

 

####種子光添加隨機畸變

phase/random 2 .05 .05        # 添加光滑隨機畸變

  title starting seed phase

c                    #繪制初始種子光相位分布

  plot/watch ex17_4.plt

  plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5

 

圖4帶隨機畸變的初始種子光相位分布

 

####泵浦光傳輸

beams/on 1             # 僅傳輸泵浦光

  beams/off 2

  vertex/locate/absolute 50. 0. 400.  # 反射鏡模擬設置

  vertex/rotate/set 0. 45. 0.

  mirror/global/flat

  vertex/locate/absolute 0. 0. 400.  # 分束器設置

  vertex/rotate/set 0. -135. 0.

  mirror/global/flat          

  mult 1 .5

  prop 100               # 傳輸100cm至拉曼增益器

####種子光傳輸

beams/on 2             # 僅傳輸種子光束

  beams/off 1

  prop 100               # 傳輸至空間濾波器

  lens 2 100

  prop 100

  status/parax

  clap/cir/con 2 .03

  prop 100

  lens 2 100

  clap/cir/con 2 .3          # 透過空間濾波器

  fitphase/both/list 2

  title cleaned seed phase

c                  # 如圖5, 種子光束經(jīng)過濾波器后的相位分布

  plot/watch ex17_5.plt

  plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5

 

圖5種子光經(jīng)過空間濾波器后的相位分布

 

###泵浦光、種子光傳輸?shù)嚼鲆嫫?/p>

prop 100

  mult 2 .5               

  beams/on 1 2       # 泵浦光、種子光同時傳輸?shù)嚼鲆嫫?/p>

c

c ** Joint path

c

  energy

  raman 1 2 100. .005         # 拉曼增益器設置

  energy

  title depleted pump beam

c               #如圖6, 泵浦光經(jīng)過拉曼增益器后的衰減光強分布

  set/density 64 32

  plot/watch ex17_6.plt

plot/iso/intensity first=1 last=1

 

###繪制種子光經(jīng)過拉曼增益器后光強分布

  pause 4

  title amplified seed beam

plot/watch ex17_7.plt

plot/iso/intensity first=2 last=2

 

圖6泵浦光經(jīng)過拉曼增益器后衰減的光強分布

 

 

圖7 種子光放大之后的光強分布

 

####柱透鏡模擬及對種子光聚焦

lens/ycyl 2 50.           # 柱透鏡模擬

  prop 50.               # 種子光束線聚焦

  title at line focus

c               # 如圖8種子光線聚焦之后的光強分布

  plot/watch ex17_8.plt

  set/density 64 16

plot/iso/intensity first=2 last=2

 

圖8柱透鏡聚焦后的種子光強分布