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

拉曼放大示意圖

C案例：拉曼放大案例

###泵浦光光束初始化

echo/on

pause 5

set/density 32 

nbeam 2  # 設(shè)置光束數(shù)

array/set 0 64 # 設(shè)置采樣矩陣大小

units/set 0 .02  # 設(shè)置采樣間隔

global/def 1 50. 0 300. # 設(shè)置初始泵浦光坐標(biāo)系

wavelength/set 1 1.06 # 設(shè)置泵浦光波長(zhǎng)

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

clap/rec/con 1 .2 .4 # 設(shè)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(qiáng)分布圖

plot/watch ex17_1.plt

plot/iso/intensity first=1 last=1

圖1 初始泵浦光光強(qiáng)分布

###泵浦光添加隨機(jī)相位

pause 4

phase/random 1 .1 .1 # 添加隨機(jī)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(jī)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(biāo)系

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

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

plot/watch ex17_3.plt

plot/iso/intensity first=2 last=2

圖3 初始種子光光強(qiáng)分布

####種子光添加隨機(jī)畸變

phase/random 2 .05 .05 # 添加光滑隨機(jī)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(jī)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(shè)置

vertex/rotate/set 0. 45. 0.

mirror/global/flat

vertex/locate/absolute 0. 0. 400. # 分束器設(shè)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(guò)空間濾波器

fitphase/both/list 2

title cleaned seed phase

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

###泵浦光、種子光傳輸?shù)嚼鲆嫫?/strong>

prop 100

mult 2 .5              

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

c

c ** Joint path

c

energy

raman 1 2 100. .005  # 拉曼增益器設(shè)置

energy

title depleted pump beam

c #如圖6, 泵浦光經(jīng)過(guò)拉曼增益器后的衰減光強(qiáng)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(guò)拉曼增益器后光強(qiáng)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(guò)拉曼增益器后衰減的光強(qiáng)分布

圖7種子光放大之后的光強(qiáng)分布

####柱透鏡模擬及對(duì)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(qiáng)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(qiáng)分布