[技术]GLAD：拉曼增益模拟仿真 [复制链接]

本例说明了通过一束更短的泵浦光对种子光进行拉曼放大的过程。泵浦光波长为1.06u，种子光的波长是1.54u。泵浦光和种子光都有畸变，种子光穿过一个空间滤波器，去除其他光束的干扰。种子光和泵浦光结合后穿过一个拉曼增益器，放大器衰减泵浦光同时将种子光放大。在这个模型中，泵浦光的任何相位都没有附加到种子光上。泵浦光和种子光的光强分布反映了光阑边缘的衍射效应以及光束中的偏差。增益后的种子光输出经过圆柱透镜聚焦成为一条线光源，可以用于 非旋转对称的光学元件和矩形阵列。值得注意的是，软件中的编码自动选择了矩阵单位的大小从而在两个方向上都能得到很好的分辨率。 ]W,K}~!
 
y'sy]Q~  
;K[ G]8  
e|wH5(V  
C## rE?(_LI  
C q/w U7P\%  
C案例：拉曼放大案例 ~$g$31/  
C ]7WBoC8  
###泵浦光光束初始化 Zf~[4Eeb  
echo/on M1._{Jw5  
pause 5 _!FM^N}|  
set/density 32     k;V4%O  
nbeam 2      # 设置光束数 '&L;y  
array/set 0 64 #设置采样矩阵大小 S@suPkQ<>  
units/set 0 .02    # 设置采样间隔 s>sIji  
global/def 1 50. 0 300.              # 设置初始泵浦光坐标系 D;bQ"P-m47  
    wavelength/set 1 1.06                #设置泵浦光波长 ^+Ez[S{8  
    gaussian/rec/con 1 5. .2 .4 5 5      # 泵浦光高斯光束参数设置 /'|'3J]HP  
    clap/rec/con 1 .2 .4                 # 设置泵浦光孔径形状为矩形 XQEGMaZ  
    title starting pump intensity j7;v'eA`;7  
c                                     # 如图1绘制初始泵浦光光强分布图 \=+s3p5N  
    plot/watch ex17_1.plt 33d86H%;  
    plot/iso/intensity first=1 last=1 x}TDb0V  
lD09(|`  
###泵浦光添加随机相位 %gd=d0vm  
pause 4 s:Us*i=H,  
    phase/random 1 .1 .1                 # 添加随机畸变 $)| l#'r  
    title starting pump phase VQHJO I  
c                                      # 如图2绘制初始泵浦光相位分布 .%
+`e  
    plot/watch ex17_2.plt oF/5mh__(K  
    plot/iso/phase first=1 last=1 max=1.5 min=-1.5 *[*E|by  
dfB#+wh  
&]~z-0`$!  
####种子光光束初始化 L
V:oNK(  
global/def 2 0. 0. 0.                # 定义种子光束坐标系 .v
RLK  
    wavelength/set 2 1.54                # 定义种子光束波长 4QWDuLu  
    gaussian/cir/con 2 1. .3 5           # 种子光束高斯参数设置 02X~' To"  
    clap/cir/con 2 .3                    # 定义种子光束形状 Cna@3)_  
    title starting seed intensity _>HXQ6Hw  
c                                     #如图3绘制种子光束光强分布 "s$v?voo  
    plot/watch ex17_3.plt w<_.T#  
    plot/iso/intensity first=2 last=2 ]B>Y +  
hCO*gtA)M  
####种子光添加随机畸变 J'.:l}g!1  
phase/random 2 .05 .05               # 添加光滑随机畸变 5EIhCbA  
    title starting seed phase 'MKkC(]4  
c                                       #绘制初始种子光相位分布 ]I"
oS?  
    plot/watch ex17_4.plt <FH3ePz  
    plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5 )!MeSWGq  
@f0~a  
####泵浦光传输 )rD] y2^<  
beams/on  1                          # 仅传输泵浦光 ".| 9h  
    beams/off 2 pTZPOv#?Q  
    vertex/locate/absolute 50. 0. 400.   # 反射镜模拟设置 
,[+  
    vertex/rotate/set 0. 45. 0. zQxZR}'  
    mirror/global/flat P,!W\N%3  
    vertex/locate/absolute 0. 0. 400.    # 分束器设置 UuxWP\~2  
    vertex/rotate/set 0. -135. 0. T3['6%  
    mirror/global/flat                   ro37H2^Ty  
    mult 1 .5 mLD0Lu_Ob3  
    prop 100                             # 传输100cm至拉曼增益器 }M f}gCEW  
####种子光传输 oUZwZ_yKW  
beams/on  2                          # 仅传输种子光束 }jTEgog  
    beams/off 1 -;T>4B=  
    prop 100                             # 传输至空间滤波器 +8
[h&  
    lens 2 100 _6qf>=qQ`"  
    prop 100 N`y!Km  
    status/parax ?7G?uk]3,@  
    clap/cir/con 2 .03 [8Ub#<]]  
    prop 100 -]5dD VSO  
    lens 2 100 ksY^w+>(!  
    clap/cir/con 2 .3                    # 透过空间滤波器 >0+m  
    fitphase/both/list 2 yyk[oH-Q  
    title cleaned seed phase @okC":Fw,  
c                                   # 如图5, 种子光束经过滤波器后的相位分布 .D^
k0V  
   plot/watch ex17_5.plt FqsG#6|x  
   plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5 .x6*9z#q  
ZcX%:ebKS  
###泵浦光、种子光传输到拉曼增益器 \WouTn  
prop 100 j]J2,J  
    mult 2 .5                             X =S;8=N  
    beams/on  1 2              # 泵浦光、种子光同时传输到拉曼增益器 fJOU1%  
c 9{i6g+  
c ** Joint path bEbO){Fe  
c a%ec:
%  
    energy jb)z[!FbM  
    raman 1 2 100. .005                  # 拉曼增益器设置 *~4uF  
    energy abD55YJY  
    title depleted pump beam _w+sx5  
c                              #如图6, 泵浦光经过拉曼增益器后的衰减光强分布 Pc? d@tm  
    set/density 64 32 (h/v"dV;  
    plot/watch ex17_6.plt N3vk<sr@  
plot/iso/intensity first=1 last=1 \I#lLP  
a>sUq["  
###绘制种子光经过拉曼增益器后光强分布 |Y/iq9l  
    pause 4 K]@6&H-b|  
    title amplified seed beam LLgN%!&  
plot/watch ex17_7.plt ,Q(n(m'  
plot/iso/intensity first=2 last=2 ]lQhIf6)k  

,a$LT   
]|Vm!Q  
####柱透镜模拟及对种子光聚焦 Yl8tjq}iC  
lens/ycyl 2 50.                      # 柱透镜模拟 wi*Ke2YKP  
    prop 50.                             # 种子光束线聚焦 `Up<;  
    title at line focus {+ [rJ_  
c                             # 如图8种子光线聚焦之后的光强分布 IIop"6Ko  
    plot/watch ex17_8.plt a+\Gz  
    set/density 64 16 }}grJh>tGg  
plot/iso/intensity first=2 last=2 6xnJyEQUM  
q7 Uu 8JXF