包層泵浦光纖放大器
關注創建者：墨光科技 創建時間：2020-08-18
包層泵浦光纖放大器的實例教程
包層泵浦光纖放大器
文件：Yb amplifier, cladding-pumped .fpw
(對應表格操作文件Yb amplifier, cladding-pumped . fpi)
該范例為單模光纖放大器腳本程序的修改版。設定泵浦光在多模雙包層光纖內包層傳輸，信號光在單模纖芯內傳輸。泵浦功率增加至10W。若泵浦吸收急劇減弱，可采用長光纖，選擇975nm為泵浦波長，增加摻雜濃度。
該模型已隱含假設，橫向泵浦強度分布在傳播過程中為常量。這需要光纖中極強的模態混疊，可將光纖呈徑向對稱設計。
此案例中未考慮放大的自發輻射。因此，若降低輸入信號功率，單通道增益較高，模式失效。
展開 該范例為單模光纖放大器腳本程序的修改版。設定泵浦光在多模雙包層光纖內包層傳輸,信號光在單模纖芯內傳輸。泵浦功率增加至10W。若泵浦吸收急劇減弱,可采用長光纖,選擇975nm為泵浦波長,增加摻雜濃度。
該模型已隱含假設,橫向泵浦強度分布在傳播過程中為常量。這需要光纖中極強的模態混疊,可將光纖呈徑向對稱設計。
此案例中未考慮放大的自發輻射。因此,若降低輸入信號功率,單通道增益較高,模式失效。
研究了雙包層光纖內泵浦光的吸收效應。采用圓包層纖芯摻雜的簡單結構，也可選擇D形包層結構，橫截面存在小部分斷層。圓包層結構簡單，但缺陷在于許多模式的泵浦吸收效率較弱。
圖1為yz平面的場振幅。對于簡單圓包層結構，纖芯區域內光束分布存在明顯的孔洞。
圖2為吸收后的強度分布。
文件：Pump absorption in double-clad fiber .fpw
研究了雙包層光纖內泵浦光的吸收效應。采用圓包層纖芯摻雜的簡單結構，也可選擇D形包層結構，橫截面存在小部分斷層。圓包層結構簡單，但缺陷在于許多模式的泵浦吸收效率較弱。
圖1為yz平面的場振幅。對于簡單圓包層結構，纖芯區域內光束分布存在明顯的孔洞。
圖2為吸收后的強度分布。
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在 這里 ， 我們 將 展示了如何利用 RP Fiber Power 來分析和優化雙包層光纖設計。由于這涉及到一些復雜的細節，因此 RP Fiber Power 的 高度 靈活性對于 完成 這項任務至關重要。
模型的描述
我們考慮將雙包層光纖用于 大 功率光纖激光器和放大器。眾所周知，注入到泵浦包層中的泵浦光的 吸收率會因為 泵浦包層的 某 些模式與摻雜 光纖 纖芯有 微 弱重疊 而降低 。我們對此進行了更深入的調查。
注意，基于模式的方法不太適合這種分析。一個原因是泵浦包層可以有非常多的模式。另一個原因是為了改善泵浦吸收，通常會使用一些減弱共模的方法。在這種情況下，運行良好的模式解算器將很難開發，并且需要大量的計算時間。
因此，在這種情況下，數值光束傳播是一種更實用的方法。然而，這也并非易事：
為了切合實際，我們需要構建一種輸入泵浦波，這種泵浦波相當不連貫，但仍具有足夠的空間相干性，以便高效發射，在本示例中，我們的構造如下：
我們從一個具有真實強度分布(僅限于泵浦包層)但具有隨機光學相位的場開始。這將導致巨大的光束發散，從而只有較小部分功率可以發射到泵浦包層中。
然后，我們對該場進行傅里葉變換，濾除高頻成分(對應于較大的傳播角)，并將其轉換回來。
我們在空間域中再次對此進行過濾。
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在 這里 ， 我們 將 展示了如何利用 RP Fiber Power 來分析和優化雙包層光纖設計。由于這涉及到一些復雜的細節，因此 RP Fiber Power 的 高度 靈活性對于 完成 這項任務至關重要。
模型的描述
我們考慮將雙包層光纖用于 大 功率光纖激光器和放大器。眾所周知，注入到泵浦包層中的泵浦光的 吸收率會因為 泵浦包層的 某 些模式與摻雜 光纖 纖芯有 微 弱重疊 而降低
圖 1： 基于雙包層光纖的包層泵浦光纖放大器。信號光射入摻雜纖芯，泵浦光射入內包層。芯為 D 形，可更有效地泵吸。
優化泵吸收
所提到的注入泵浦包層（而不是直接進入纖芯）的泵浦光的吸收減少會導致缺點，如下面更詳細討論的。因此，最大化雙包層光纖中的泵浦吸收通常是有益的。
一種直接的方法是使泵包層盡可能小。當然，這增加了對泵浦光束質量的限制。
該范例為單模光纖放大器腳本程序的修改版。設定泵浦光在多模雙包層光纖內包層傳輸,信號光在單模纖芯內傳輸。泵浦功率增加至10W。若泵浦吸收急劇減弱,可采用長光纖,選擇975nm為泵浦波長,增加摻雜濃度。
該模型已隱含假設,橫向泵浦強度分布在傳播過程中為常量。這需要光纖中極強的模態混疊,可將光纖呈徑向對稱設計。
此案例中未考慮放大的自發輻射。因此,若降低輸入信號功率,單通道增益較高,模式失效。
研究了雙包層光纖內泵浦光的吸收效應。采用圓包層纖芯摻雜的簡單結構，也可選擇D形包層結構，橫截面存在小部分斷層。圓包層結構簡單，但缺陷在于許多模式的泵浦吸收效率較弱。
圖1為yz平面的場振幅。對于簡單圓包層結構，纖芯區域內光束分布存在明顯的孔洞。
圖2為吸收后的強度分布。
文件：Pump absorption in double-clad fiber .fpw
研究了雙包層光纖內泵浦光的吸收效應。采用圓包層纖芯摻雜的簡單結構，也可選擇D形包層結構，橫截面存在小部分斷層。圓包層結構簡單，但缺陷在于許多模式的泵浦吸收效率較弱。
圖1為yz平面的場振幅。對于簡單圓包層結構，纖芯區域內光束分布存在明顯的孔洞。
圖2為吸收后的強度分布。
包層泵浦光纖放大器
文件：Yb amplifier, cladding-pumped .fpw
(對應表格操作文件Yb amplifier, cladding-pumped . fpi)
該范例為單模光纖放大器腳本程序的修改版。設定泵浦光在多模雙包層光纖內包層傳輸，信號光在單模纖芯內傳輸。泵浦功率增加至10W。
