脈沖傳播軟件的案例
Fiberdesk 線性和非線性脈沖傳播軟件
Fiberdesk 線性和非線性脈沖傳播軟件
激光傳輸模擬：
· 短脈沖在光纖中的演化
· 高功率光纖激光器
· 再生放大器
· 鎖模激光器
· 超連續譜產生
還有更多的..。
求解非線性薛定諤方程和激光速率方程
基于 Microsoft Windows的現代圖形用戶界面
fiberdesk線性和非線性脈沖傳播軟件
讓非線性脈沖傳播變得容易！
fiberdesk是一款用于線性和非線性脈沖傳播的軟件。它是基于通過分步傅里葉變換方法來求解擴展的非線性薛定諤方程，并能將其與速率方程模擬相結合。
當前可用版本為 version 6.0。
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VirtualLab運用：經過色散海水傳播的飛秒脈沖
激光系統＞飛秒脈沖建模
任務/系統描述
亮點
對一個飛秒脈沖經過色散介質的高速仿真
→分析對脈沖形狀的影響
說明：光源（對于所有波長）
說明：光源（光譜）
說明：海水介質
說明：探測器
結果：1維場追跡
結果：2維場追跡
文件&技術信息
CFD軟件如何分析噪音的產生 傳播 衰減？
邊界元方法是一種目前廣泛應用在封閉腔體內部或外部的聲輻射和散射場預測的方法，它可以考慮殼體對聲傳播的作用，但很難考慮到全部四極子聲源的作用，也沒辦法考慮聲與結構的相互作用。此外，邊界元方法能求解的網格數目也有限。
c) 有限元方法。聲學有限元方法是將Lighthill方程轉化為變分形式，采用有限元方法進行求解，這樣可以將聲源進行空間離散以考慮結構和聲的相互作用。計算精度高，適用于任何復雜的幾何結構。其主要的缺點是建模復雜，計算速度慢，計算資源耗費大。
對于流動引起噪聲的聲傳播問題，聲學計算域如圖所示。圖中，代表由CFD獲得的聲源的計算域，為流動區域外的計算域，其中聲源變為零，用于計算輻射的噪聲。定義為聲源的邊界，為聲學計算域的外部邊界。
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如果只使用CFD軟件分析噪聲，那么只能采用積分解法，對于液壓系統這種典型的復雜邊界內流場是不適用的。
現有的商業CFD軟件中，fluent是提供簡單的acoustic模塊的，包括寬帶噪聲計算和FW-H聲學計算。其中寬帶噪聲可以基于穩態CFD結果進行分析，只提供一個幅值，沒有頻率特性。FW-H方法基于非穩態CFD結果進行聲學計算，可以用于模擬從非流線型實體到旋轉風機葉片等噪聲源的傳播，可以分析頻率特性。但同樣，一般只應用與自由空間問題。
建議還是采用邊界元或有限元方法分析流噪聲，讓那流動歸于流動，噪聲歸于噪聲吧。目前常用的商業軟件有Virtual.Lab和Actran。
展開 
RP 系列 | 使用 RP RP Fiber Power 軟件進行超短脈沖仿真
顯示了如何在超短脈沖（例如鎖模光纖激光器，體激光器，再生放大器和光纖放大器）中進行數值模擬，特別是使用 RP Photonics 的 RP Fiber Power 軟件。所使用的概念涉及功能調用，而不是通過各種光學組件發送脈沖的命令，因此具有極高的靈活性，從而允許用戶實施相當復雜的仿真。
從 V4 開始，我們的軟件 RP Fiber Power 可用于模擬超短脈沖的傳播。我們認為，對于許多人來說，了解其工作原理可能會很有用–無論您已經擁有該軟件，還是考慮將其用于研究和開發。順便說一下，我們在該領域進行了實質性的軟件改進。
這些功能不僅限于光纖中的脈沖傳播，還將介紹如何考慮各種其他光學元件。因此，如果您正在使用鎖模體激光器或再生放大器，請確保同樣可以將相同的軟件應用于此。到目前為止，僅對于同步泵浦光學參量振蕩器和放大器，該軟件不可用。
對于打算使用 Matlab 或其他編程環境自己開發此類仿真的人來說，本文應該有用的。然而，挑戰將是實現超短脈沖與光學組件相互作用的所有細節。對于某些元素而言，這非常簡單，而對于其他元素（例如，光纖，甚至是有源纖維），這是相當復雜的事情。盡管這樣做可能會學到很多東西，但是您肯定會花費很多時間。使用提供此類功能的軟件，您可以專注于物理學和技術，并更快地獲得所需的結果。本質上，問題是您是要開始大型學習活動還是要快速產生結果的其他需求。使用此類軟件時，您還將學到很多有關物理的知識
概念
模擬RP Fiber Power 中超短脈沖傳播的基本概念與我們早期產品 RP ProPulse 的概念不同。我們首先不介紹軟件系統，即后來我們想通過其發送脈沖的跑道。
展開 光纖激光器設計軟件 | RP Fiber Power仿真脈沖放大器模型
光纖激光器軟件設計
RP Fiber Power仿真脈沖放大器模型
講講脈沖放大器在 RP Fiber Power 中的演示結果。基于初始脈沖的基本性能包括脈寬、重頻等的定義，脈沖傳輸的定義，加上光纖的結構和模型的搭建就可以簡單的模擬脈沖經過光纖放大器傳輸的結果。復雜模型比如考慮多模，多摻雜系統，動態仿真等在此基礎上添加相關參數代碼即可。下圖顯示了拋物線型脈沖作為輸入信號光經過摻Yb光纖激光器之后的結果圖。
（1）時間序列圖
（2）頻域圖
（3）強度分布
（4）光纖中不同位置處脈沖的輸出性能參數變化
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RP 系列 激光分析設計軟件
展開 RP Fiber Power 光纖激光器及光纖器件設計軟件——脈沖顯示窗口
交互脈沖顯示可通過View | Pulse display window的主菜單（或使用快捷鍵Ctrl-D）獲得。如果對超短脈沖傳播進行了仿真，則該窗口可用于顯示不同位置的脈沖，和窗口最低部分所選的一樣。有三種不同的顯示模式，您可以通過單擊顯示模式的按鈕來瀏覽：
· “Current pulse”是指顯示最后一次操作產生的脈沖。例如，如果這是最后一個應用的光學元件，則可能是光纖輸出端的脈沖。
·“Stored pulse”：在此模式下，您可以顯示先前用函數store_pulse()存儲的脈沖。
·“Position in the fiber”：在這種模式下，光纖中某個位置的脈沖，從最后一個脈沖通過光纖傳播獲得，顯示出來。然后，控制欄允許您選擇光纖中的任何網格位置。您可以使用按鈕跳到某些位置：I<<=光纖左側，<<=光纖左端的一個位置，I=光纖中間，等等。
上部分圖顯示了脈沖在時域中的一個特性，下部分圖顯示在頻域或波長域中的特性。（可以使用“wavelength axis”復選框在頻率軸和波長軸之間切換。）
對于每個域，可以選擇應顯示哪個屬性。
展開 點光源偏振傳播難把控？OAS 軟件案例來破局
本案例基于 OAS 光學仿真軟件，針對左旋 90° 圓偏振點光源的傳播特性開展仿真分析，驗證偏振態在自由空間傳播中的穩定性，為后續復雜偏振光學系統的設計與優化提供基礎數據支撐。
案例設置與操作
模型構建
創建點光源，偏振態設定為左旋 90° 圓偏振，波長選取可見光波段常用的 532nm，光強設定為 1mW，確保光源特性符合通用偏振實驗標準。在光源光軸方向設置理想探測平面，避免額外偏振畸變影響仿真結果。
光源設置
將偏振態切換為 “圓偏振”，設置旋向為 “左旋”，相位延遲參數設定為 90°，完成偏振特性配置；同時補充波長、光強等基礎光學參數，確認光源發射模式為全空間均勻發散。
光線追跡
設置追跡光線數量以平衡仿真精度與計算效率；指定探測平面為數據采集面，勾選 “偏振橢圓圖”“偏振態參數表” 等輸出選項，設定數據采樣間隔為 0.1mm，保證探測數據的密度與準確性。
點光源偏振的三維追跡圖
點光源偏振的偏振橢圓圖
總結
本案例通過 OAS 軟件實現了偏振點光源傳播特性的高效仿真，其結果可直接應用于偏振光學系統的前期設計驗證，幫助工程師快速判斷光源偏振態設計的合理性，減少物理原型制作與實驗測試的成本。OAS 軟件憑借直觀的參數化建模界面、精準的偏振追跡算法，降低了偏振光學仿真的技術門檻。
展開 準確預測應力和裂縫傳播，復合材料仿真軟件助力3D打印釋放工業再設計潛力
當前關于復合材料的建模方面，麻省理工學院計算機科學和人工智能實驗室（CSAIL）于2016年就開發了名為Foundry的面向多材料設計的軟件，使得多材料3D打印更容易、更精確的。
而關于如何精確的預測復合纖維的結合度，預測纖維與樹脂的結合程度，微觀呈現復雜的微結構，以及預測復合材料的缺陷，這些都需要專門的復合材料仿真軟件。
圖片來源：3ders.org
MultiMechanics總部位于內布拉斯加州奧馬哈市，是仿真軟件開發商，旨在幫助企業減少物理原型設計和測試。 MultiMech采用基于物理場的方法，命名為TRUE Multiscale技術，這是一種完全耦合的雙向多尺度有限元求解器，能夠同時準確預測和可視化多個尺度的應力和裂縫傳播。 MultiMech最初是MultiMechanics開發的一個獨立的工具，現在可以嵌入到眾多計算機輔助工程（CAE）軟件平臺中，軟件合作伙伴包括Anysys, 達索，歐特克，Altair等等，因此工程師可以在其首選工作流程中執行并行多尺度分析。
根據中關村在線的報道，最近MultiMechanics與專注于復合材料系統的波士頓增材制造公司Fortify宣布建立戰略合作伙伴關系，以提高復合3D打印的可預測性。
作為合作伙伴關系的一部分，Fortify將使用MultiMechanics的旗艦產品MultiMech在打印之前預測打印部件的結構完整性，并通過控制整個結構中的纖維取向來幫助優化設計，由此生產的3D打印復合材料部件充分利用了復合材料的強度和重量優勢，達到了之前無法達到的分辨率和復雜程度。
許多涉及復合材料3D打印的公司都在努力確定其3D打印部件的行為方式。
展開 RP Fiber Power 光纖激光器及光纖器件設計軟件——建模原理9
當前脈沖
軟件存儲一個當前脈沖，它以各種方式相關：
有多種功能定義起始脈沖，例如，具有給定參數的高斯脈沖，或具有任意時間或光譜分布的脈沖。這些功能設置上述當前脈沖。
進一步的功能可以讓當前脈沖通過一些光學元件（例如一根光纖）傳播，但也可以模擬各種其他類型的元件，例如光譜濾波器和可飽和吸收器。應用此功能后，通常會修改當前脈沖。可以使用后續函數調用來模擬任何光學元件序列的效果。
該軟件提供了各種傳遞當前脈沖特性的功能，如脈沖能量、峰值功率、持續時間、帶寬等。
對于模擬鎖模光纖激光器中的脈沖形成，通常會執行以下操作：
定義一個啟動脈沖，這是對激光器諧振腔中某個位置的穩態預期脈沖的第一個粗略估計——典型地是在輸出耦合鏡之前。
定義一個函數，它應用脈沖在整個諧振腔往返過程中所經歷的所有效應。多次調用該函數，并可能在每次往返后保存脈沖，以便以后調用脈沖參數的演變。為了在任意次數的往返后獲得輸出脈沖，可以調用存儲的內部脈沖，并在傳輸中應用輸出耦合鏡的作用。
脈沖通過光纖傳播
光纖只是在軟件中許多可能的傳輸脈沖的光學元件中的一種。也可以定義多段光纖，并通過其中任何一段來傳播脈沖。
脈沖可以在z＝0（左側光纖端）或z＝L（右側光纖端）注入光纖，這取決于相應光信道的傳播方向。
請注意，在超短脈沖傳播中不考慮第2．5節中討論的光纖端面反射，因為可能需要考慮其他光學元件對光纖左側或右側的影響。
在脈沖通過某些光纖傳播后，也可以在光纖內的位置恢復脈沖。光纖中的脈沖存儲在給定的等距網格上。恢復脈沖時使用的z位置被四舍五入到最近的網格位置；在z方向上不進行脈沖屬性的插值。
如果所選網格太粗糙，無法精確計算脈沖傳播，軟件將自動使用中間步驟，但不會存儲產生的中間脈沖。
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