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達(dá)索航空于1929年建立，主要產(chǎn)品有幻影系列戰(zhàn)斗機(jī)和獵鷹系列商用機(jī)。 創(chuàng)始人馬歇爾·達(dá)索和“神秘”戰(zhàn)斗機(jī)（圖源：dassault-aviation官網(wǎng)） 根據(jù)維基資料，1977年達(dá)索航空由15名工程師研發(fā)出新一代電腦輔助設(shè)計(jì)軟件CATIA，用于輔助飛機(jī)設(shè)計(jì)和制造。

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●RP系列 激光分析設(shè)計(jì)軟件 | 光纖放大器設(shè)計(jì)教程 下一期將講解第 2 部分：增益和泵吸收 武漢墨光是光機(jī)電領(lǐng)域優(yōu)質(zhì)服務(wù)商，提供 SYNOPSYS?鏡頭設(shè)計(jì)軟件、ASAP高級(jí)光學(xué)系統(tǒng)分析軟件、APEX光機(jī)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)軟件、JCMsuite 納米光學(xué)仿真分析軟件、PCGrate

? 人們可能還必須處理一系列不同的光纖以及可能影響脈沖的其他光學(xué)元件。例如，輸入脈沖可以通過(guò)脈沖展寬器發(fā)送，然后通過(guò)有源光纖，最后通過(guò)脈沖壓縮器，以利用啁啾脈沖放大原理。然后非常希望該軟件足夠靈活，例如允許生成圖表，其中產(chǎn)生的脈沖的任何參數(shù)被繪制為系統(tǒng)的任何參數(shù)的函數(shù)。

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這些脈沖是在耗散孤子光纖激光器中產(chǎn)生的，這是我們RP Fiber Power軟件案例研究的主題。脈沖已經(jīng)向上啁啾（參見(jiàn)上升的瞬時(shí)頻率）并且具有 7.6 nm 的光譜寬度（在 10% 的水平上測(cè)量）。圖 3： 時(shí)域中鎖模激光器的脈沖。它們的 160 W 峰值功率適中，但仍然太高而無(wú)法直接應(yīng)用高增益。

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高質(zhì)量的文檔屬于每一個(gè)優(yōu)秀的軟件，但并不是每一個(gè)昂貴的軟件都是好軟件。但是請(qǐng)注意，即使是昂貴的商業(yè)軟件也并不總是正確記錄；看來(lái)能把這樣的工作做好的人并不多。這需要的不僅僅是技術(shù)專長(zhǎng)。稱職的技術(shù)支持可以提供無(wú)價(jià)的幫助。如果你自己開(kāi)發(fā)一個(gè)軟件，你通常是靠自己的。沒(méi)關(guān)系，只要你的能力足夠。

當(dāng)然，模擬軟件可以解決所有這些問(wèn)題。除了核心直徑，軟件還需要提供所有通道的橫向強(qiáng)度分布信息。像我們的產(chǎn)品RP Fiber Power這樣的靈活軟件提供了不同的選項(xiàng)：根據(jù)情況，需要對(duì)橫向強(qiáng)度分布進(jìn)行不同的定義。? 假設(shè)具有給定光束半徑的高斯或頂帽輪廓是經(jīng)常選擇的選項(xiàng)。（通常，光纖供應(yīng)商會(huì)指定可在此處使用的模式尺寸。）? 還可以根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式或列表值定義任意強(qiáng)度分布。

08.使用自制軟件還是商用產(chǎn)品？需要在自己開(kāi)發(fā)一些模擬軟件和使用商業(yè)產(chǎn)品之間做出決定。這兩種方法都有其優(yōu)點(diǎn)、局限性和風(fēng)險(xiǎn)。該決定應(yīng)考慮許多重要方面。

(軟件的腳本語(yǔ)言提供了求解該微分方程的便利功能。)在具有強(qiáng)透鏡效應(yīng)的情況下，熱生成分布實(shí)際上本身取決于模式屬性；在這種情況下，迭代地近似熱分布和模式特性的自洽解。光束傳播中的熱透鏡效應(yīng) 我們的軟件還可以用于光纖中光束傳播的數(shù)值模擬——或者實(shí)際上是固體激光晶體中的光束傳播。用戶可以指定基本上任意的折射率分布，當(dāng)然這會(huì)受到熱透鏡的影響。

此時(shí)您可能希望獲得有能力的幫助——例如，以與軟件用戶許可證一起提供的有用技術(shù)支持的形式.即使使用好的建模軟件，您當(dāng)然也需要在一定程度上了解所涉及的物理特性。但是，您經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)您必須處理的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有那么復(fù)雜。相比之下，在實(shí)驗(yàn)室中處理生活的所有復(fù)雜性可能非常具有挑戰(zhàn)性。所涉及的數(shù)學(xué)可能很困難，但您可以將其留給軟件開(kāi)發(fā)人員。

RP Fiber Power 軟件 已在遠(yuǎn)低于一秒的時(shí)間內(nèi)計(jì)算出這些模式。在我們的示例中，纖芯半徑為 20 μm，NA = 0.3，光纖在 1.5 μm 波長(zhǎng)處有 84 個(gè)不同的導(dǎo)模（見(jiàn)圖 5）——當(dāng)計(jì)算模式的不同方向時(shí)，甚至有 160 個(gè)。（例如，LP 11模式也存在于旋轉(zhuǎn) 90° 的版本中；這兩個(gè)模式是相互正交的。）

RP Fiber Power是一款靈活的軟件，可以處理任意給定函數(shù)或所有通道隨時(shí)間變化的輸入功率的列表值。? 增益或損失值gj(z)的計(jì)算不能僅基于強(qiáng)度，而需要考慮動(dòng)態(tài)飽和效應(yīng)。換句話說(shuō)，增益值不僅僅取決于當(dāng)前的光強(qiáng)度，還取決于它們?cè)诓痪玫倪^(guò)去的值。本質(zhì)上，軟件需要為激光活性離子的激發(fā)引入額外的動(dòng)力學(xué)變量。它們的時(shí)間演化是通過(guò)對(duì)速率方程進(jìn)行數(shù)值積分來(lái)計(jì)算的，我們?cè)诘?4 節(jié)中已經(jīng)討論過(guò)。

RP Photonics的仿真和設(shè)計(jì)軟件RP Fiber Power是用于此類目的的出色工具，并已廣泛用于本教程。在這里，我們專注于包含一些激光活性摻雜劑的活性光纖。有關(guān)光纖的基礎(chǔ)知識(shí)，我們將在后續(xù)的教程中講解。光纖放大器最重要的應(yīng)用可能是光纖通信，即通過(guò)光纖傳輸數(shù)據(jù)。在長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)中，需要周期性地恢復(fù)信號(hào)的光功率，例如每 50 公里的光纖。

圖片來(lái)自 RP Fiber Power 軟件的案例研究。 通常，基于某種波動(dòng)方程使用數(shù)值軟件來(lái)模擬光傳播。雖然這種方法原則上相當(dāng)通用，但如果不使用各種限制假設(shè)（例如，光基本上只沿一個(gè)方向傳播），計(jì)算時(shí)間和內(nèi)存需求可能會(huì)過(guò)多。就幾何光學(xué)而言，足以進(jìn)行真實(shí)的描述，這種方法通常優(yōu)于波動(dòng)光學(xué)，因?yàn)樗鼘?duì)計(jì)算的要求要低得多。

由于這部分真的很難，您可能會(huì)非常喜歡擁有一個(gè)為您完成這項(xiàng)工作的軟件。例如，我們的RP Fiber Power軟件使用了一種非常精細(xì)的算法，可以快速可靠地完成工作。作為用戶，您只需提供所有輸入并毫不費(fèi)力地獲得解決方案。