光纖模式分布的計算
關注創建者：墨光科技 創建時間：2020-10-14
光纖模式分布的計算的視頻教程
光纖模式分布的計算的實例教程
文件：Fiber modes ．fpw
（對應表格操作文件Fiber modes ．fpi）
簡要的說，該程序通過對整體模型求解計算了光纖模式的分布。
該腳本程序需定義折射率分布值。通過數行程序代碼，依次讀取折射率值，插值繪制折射率函數n＿f（r）圖形。
以下為程序運行后，光纖模式特性相關圖形：
圖1為徑向函數圖形，不同顏色曲線對應不同的ι值。圖中，也表明了折射率分布及模式的有效折射率。
圖2為選定模式的強度分布圖樣。
圖3為模式數與波長的關系曲線。在波長為1．96um時僅存在單模形式。
圖4為表明有效折射率與波長有關，折射率增大到包層折射率大小時，對應截止波長。
圖5為纖芯內對應所有模式及波長的功率。
展開 文件：Fiber modes .fpw
(對應表格操作文件Fiber modes .fpi)
簡要的說，該程序通過對整體模型求解計算了光纖模式的分布。
該腳本程序需定義折射率分布值。通過數行程序代碼，依次讀取折射率值，插值繪制折射率函數n_f(r)圖形。
以下為程序運行后，光纖模式特性相關圖形：
圖1為徑向函數圖形，不同顏色曲線對應不同的ι值。圖中，也表明了折射率分布及模式的有效折射率。
圖2為選定模式的強度分布圖樣。
圖3為模式數與波長的關系曲線。在波長為1.96um時僅存在單模形式。
圖4為表明有效折射率與波長有關，折射率增大到包層折射率大小時，對應截止波長。
圖5為纖芯內對應所有模式及波長的功率。
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展開 文件：Yb mplifier, calculated model .fpw
(對應表格操作文件Yb amplifier, calculated modes. fpi)
腳本程序與以上范例相似，但其模式分布由折射率分布計算，定義折射率分布函數為n_f(r)。抽運信號與信號光采用以下計算方式：I_lm(0,1)為模式分布函數，代表LP01模。因為光纖僅存在單模，故本范例僅有此模式。
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該程序模擬了幾種導波模式下光纖內光束的傳輸特性。采用高斯光束入射，可與纖芯偏移，也可相對光纖軸向傾斜入射。此程序計算了所有模式的振幅分布，也可有效計算光纖輸出端的強度分布。除各輸出模式功率的計算之外，也可獲得以下圖形：
圖1為各導波模式的功率與入射光束位置的關系。
圖2為個導波模式的功率與光束斜入射角的關系。
圖3為給定光束偏移量下輸出光束的強度分布。
圖4為給定光束斜入射角下輸出光束的強度分布。
展開 文件：Fiber launch
該程序模擬了幾種導波模式下光纖內光束的傳輸特性。采用高斯光束入射，可與纖芯偏移，也可相對光纖軸向傾斜入射。此程序計算了所有模式的振幅分布，也可有效計算光纖輸出端的強度分布。除各輸出模式功率的計算之外，也可獲得以下圖形：
圖1為各導波模式的功率與入射光束位置的關系。
圖2為個導波模式的功率與光束斜入射角的關系。
圖3為給定光束偏移量下輸出光束的強度分布。
圖4為給定光束斜入射角下輸出光束的強度分布。
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光纖模式分布的計算的最新內容
線性偏振光纖模式16天前
LP 光纖模式計算器
為了展示這些功能，我們選擇了一個更詳細地涵蓋 LP 光纖模式計算器的用例，以及另一個示例，該示例演示了某種像差組合如何使從我們的光纖源發出的模式的形狀發生改變。
相關的 LP 模式源可以與多光源結合使用，以將有限數量的這類模式一起配置為光學系統中的光源，這用來模擬離開給定光纖的場。 這可以模擬離開光纖的場將如何通過復雜光學系統的其余部分進行傳播
摘要
光纖是光學系統中廣泛使用的光源。因此，研究光學系統的像差對光纖模式傳播的影響是有意義的。在本用例中，我們使用VirtualLab Fusion中的快速物理光學引擎來演示由階躍或梯度折射率光纖產生的一組模式的形狀，以及由它們的組合產生的光場，如何受到有像差的光學系統的影響。
階躍折射率光纖建模任務
線偏振模式計算器
光纖模式的光源
衍射圖樣
摘要
該用例將多色光源（24個波長）與邁克爾遜干涉儀設置中的反射鏡位置（121個位置）的參數掃描相結合。由此產生2904個基本模擬，其中每個模擬在標準計算機上只需不到一秒鐘的時間。
如果沒有分布式計算，整個集合需要46?分55?秒。在由六個本地多核PC組成的網絡中，分布式計算由25個客戶端執行，CPU時間減少到2?分50?秒。
基本仿真任務
基本任務集合：波長
摘要
在這個用例中，一個完整的FOV測試圖像(在x和y方向分別采樣101個角度，總共有10,201個角度)通過波導設備傳播。
一個具有數百個嚴格光柵評估的基本模擬大約需要7秒。這導致整個圖像的估計總計算時間超過31小時。
通過使用一個由8個多核PC組成的網絡，提供35個客戶端分布式計算，將模擬時間減少到1小時5分鐘。
基本模擬任務
基本任務集合：FOV
使用分布式計算的集合模擬
基于分布式計算的AR光波導中測試圖像的仿真
這些例子演示了通過新的分布式計算包可以實現改變游戲規則的模擬加速。
作為第二個例子，我們準備了一個使用白光干涉儀的相干性測量。在這個例子中，多波長以及干涉儀臂的位移會產生總共2904次模擬。通過分布式計算的應用，我們可以將模擬時間從近1小時減少到僅3分鐘。
[圖片]
摘要
本用例以眾所周知的邁克爾遜干涉儀為例，展示了分布式計算的能力。多色光源與干涉測量裝置的一個位置掃描的反射鏡相結合，以執行詳細的相干測量。使用具有六個本地多核PC組成的網絡分布式計算，所得到的2,904個基本模擬的模擬時間可以從一個多小時顯著減少到不到3分鐘。
模擬任務
基本模擬任務
基本任務集合#1：波長
基本任務集合#2：反射鏡位置
使用分布式計算進行模擬
摘要
眾所周知，因為光學配置的復雜性和多光源模型建模的視場（FOV）等，針對增強和混合現實（AR，MR）應用的光波導組合器建模是具有挑戰性的。因此，詳細的分析，例如對視場角特性的光學性能的分析，可能是相當耗時的，因為必須考慮許多光源模式和視場角。在這個用例中，我們使用一個具有101×101個采樣點（即角度）的棋盤格測試圖像來研究光波導的角度性能，從而得到10201個單獨的基本模擬結果。
光纖光源聚焦模式的像差效應3個月前
階躍折射率光纖建模任務
光纖是光學系統中廣泛使用的光源。因此，研究光學系統的像差對光纖模式傳播的影響是有意義的。在本用例中，我們使用VirtualLab Fusion中的快速物理光學引擎來演示由階躍或梯度折射率光纖產生的一組模式的形狀，以及由它們的組合產生的光場，如何受到有像差的光學系統的影響
