[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。 )KUEkslR:  
5k`Df/  
#~`d ;MC  
b:W x[+  
C## aThvq%;  
C @K}Bll.E  
C案例：拉曼放大案例 Frum@n  
C G(MLq"R6U  
###泵浦光光束初始化 sQ8kLS_q8  
echo/on pRFlmg@/}  
pause 5 @hOT< Uo  
set/density 32     -5MQ/ujQ  
nbeam 2      # 设置光束数 Lo5CVl
K  
array/set 0 64 #设置采样矩阵大小 lh*!f$2~  
units/set 0 .02    # 设置采样间隔 Sv[$.^mb  
global/def 1 50. 0 300.              # 设置初始泵浦光坐标系 N`NW*~  
    wavelength/set 1 1.06                #设置泵浦光波长 uX~YDy  
    gaussian/rec/con 1 5. .2 .4 5 5      # 泵浦光高斯光束参数设置 *m:'~\[u  
    clap/rec/con 1 .2 .4                 # 设置泵浦光孔径形状为矩形 nD#uOep9  
    title starting pump intensity YguY5z  
c                                     # 如图1绘制初始泵浦光光强分布图 =|
_k a8{?  
    plot/watch ex17_1.plt I4MZJAYk  
    plot/iso/intensity first=1 last=1 /e]R0NI  
\>c1Z5H>  
###泵浦光添加随机相位 (\CH;c
-@  
pause 4 betTAbF  
    phase/random 1 .1 .1                 # 添加随机畸变 h?-M+Ac  
    title starting pump phase Z2&7HTz  
c                                      # 如图2绘制初始泵浦光相位分布 Y>I9o)KR  
    plot/watch ex17_2.plt GLa_[9 "  
    plot/iso/phase first=1 last=1 max=1.5 min=-1.5 I
S%e5  
&f
<Ltdw  
Y&1Yc)*O  
####种子光光束初始化 *a@78&N  
global/def 2 0. 0. 0.                # 定义种子光束坐标系 z9ZS&=>  
    wavelength/set 2 1.54                # 定义种子光束波长 xH{V.n&v  
    gaussian/cir/con 2 1. .3 5           # 种子光束高斯参数设置 u^+ (5|  
    clap/cir/con 2 .3                    # 定义种子光束形状 0oo*F  
    title starting seed intensity CzG/=#IU  
c                                     #如图3绘制种子光束光强分布 ?/^{sW' |  
    plot/watch ex17_3.plt {|R +|ow  
    plot/iso/intensity first=2 last=2 'Jl3%axR  
F7U$7(I2G  
####种子光添加随机畸变 .MW/XnCYs4  
phase/random 2 .05 .05               # 添加光滑随机畸变 `a]feAl  
    title starting seed phase Tu-I".d+  
c                                       #绘制初始种子光相位分布 884-\M"h  
    plot/watch ex17_4.plt 4\(|V fy  
    plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5 1'SpJL1u~  

y.?Q  
####泵浦光传输 ;  8u5  
beams/on  1                          # 仅传输泵浦光 d?>pcT)G_  
    beams/off 2 q.v_?X<_  
    vertex/locate/absolute 50. 0. 400.   # 反射镜模拟设置 VpWpC&  
    vertex/rotate/set 0. 45. 0. 2[5z6oG  
    mirror/global/flat 9~yp=JOV@  
    vertex/locate/absolute 0. 0. 400.    # 分束器设置 y+P$}Nru  
    vertex/rotate/set 0. -135. 0. yI8 /m|  
    mirror/global/flat                   Rmh u"N/q  
    mult 1 .5 `bcCj~j  
    prop 100                             # 传输100cm至拉曼增益器 7:X@lmBz=  
####种子光传输 !k=~a]  
beams/on  2                          # 仅传输种子光束 <x\I*%(  
    beams/off 1  b~Oc:  
    prop 100                             # 传输至空间滤波器 f%c
-  
    lens 2 100 ]hlYmT  
    prop 100 G-W(giF;NO  
    status/parax 1zc-$B`t
 
    clap/cir/con 2 .03 'cvc\=p  
    prop 100 .*+e?-  
    lens 2 100 x<h-F  
    clap/cir/con 2 .3                    # 透过空间滤波器 }d16xp  
    fitphase/both/list 2 7.7Z|lJ  
    title cleaned seed phase 5MS5 Q]/  
c                                   # 如图5, 种子光束经过滤波器后的相位分布 T``~YoIdz  
   plot/watch ex17_5.plt ej{7)#  
   plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5 7"$9js
2  
19;F+%no#  
###泵浦光、种子光传输到拉曼增益器 ?8R  
prop 100 LKI2R_|n  
    mult 2 .5                             #GA6vJ4^s  
    beams/on  1 2              # 泵浦光、种子光同时传输到拉曼增益器 >y^zagC*  
c L_ 2R3w  
c ** Joint path @BS7Gyw  
c BZ>,Qh!J  
    energy N1jJ(}{3  
    raman 1 2 100. .005                  # 拉曼增益器设置 7g
&<ZZo  
    energy j!hdi-aTU  
    title depleted pump beam
`#>JRQ=  
c                              #如图6, 泵浦光经过拉曼增益器后的衰减光强分布 +B-;.]L T  
    set/density 64 32 7;H P_oAu  
    plot/watch ex17_6.plt il>XV>  
plot/iso/intensity first=1 last=1 #;9n_)  
1[H1l;  
###绘制种子光经过拉曼增益器后光强分布 A_<1}8{L  
    pause 4 =%$BFg1a(  
    title amplified seed beam \z)` pno  
plot/watch ex17_7.plt Kgu#Mi~  
plot/iso/intensity first=2 last=2 3hbUus  
%<Kw  
wNhtw'E8  
####柱透镜模拟及对种子光聚焦 oEnCe  
lens/ycyl 2 50.                      # 柱透镜模拟 CAV Q[r5y  
    prop 50.                             # 种子光束线聚焦 Wf!<Qot|R#  
    title at line focus Fg-4u&Ik  
c                             # 如图8种子光线聚焦之后的光强分布 BSbi.@@tp  
    plot/watch ex17_8.plt Pg/$N5->  
    set/density 64 16 ctWH?b/ua  
plot/iso/intensity first=2 last=2 5W~-|8m  
coFQu ;i