[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。 ><$d$(  
iBgx  
hUMf"=q+  
]cMqahaY  
C## :GP]P^M;G@  
C D"?fn<2  
C案例：拉曼放大案例 4X |(5q?  
C o-OHjFfB  
###泵浦光光束初始化 )MchsuF<  
echo/on |NC*7/}  
pause 5 \EtQ5T*u  
set/density 32     Yqi4&~?db  
nbeam 2      # 设置光束数 ]4]6Qki  
array/set 0 64 #设置采样矩阵大小 @A89eZbW  
units/set 0 .02    # 设置采样间隔 .1Al<OLL  
global/def 1 50. 0 300.              # 设置初始泵浦光坐标系 YLv'43PL  
    wavelength/set 1 1.06                #设置泵浦光波长 tL)t"  i  
    gaussian/rec/con 1 5. .2 .4 5 5      # 泵浦光高斯光束参数设置 _JE"{ ;  
    clap/rec/con 1 .2 .4                 # 设置泵浦光孔径形状为矩形 f;gw"onx8F  
    title starting pump intensity )PuFuf(wz  
c                                     # 如图1绘制初始泵浦光光强分布图 nV:LqF=  
    plot/watch ex17_1.plt dCk3;XU  
    plot/iso/intensity first=1 last=1 j4`0hnqI  
X_|J@5b7  
###泵浦光添加随机相位 hB>oJC  
pause 4 8a'.ZdqC?  
    phase/random 1 .1 .1                 # 添加随机畸变 )ZqTwEr@[
 
    title starting pump phase giIWGa.a+  
c                                      # 如图2绘制初始泵浦光相位分布 7KL v6]b  
    plot/watch ex17_2.plt w6GyBo{2O_  
    plot/iso/phase first=1 last=1 max=1.5 min=-1.5 E5xzy/ZQ  
2Yn <2U/^R  
X4E%2-m@'  
####种子光光束初始化 _5# y06Q  
global/def 2 0. 0. 0.                # 定义种子光束坐标系 -~30)J=e`  
    wavelength/set 2 1.54                # 定义种子光束波长 `A^"%@j  
    gaussian/cir/con 2 1. .3 5           # 种子光束高斯参数设置 r)~ T@'y  
    clap/cir/con 2 .3                    # 定义种子光束形状 V7P&%oz{C  
    title starting seed intensity =L:4i\4  
c                                     #如图3绘制种子光束光强分布 fM63+9I)\  
    plot/watch ex17_3.plt Q[pV!CH  
    plot/iso/intensity first=2 last=2 ,Pjew%  
U`d5vEhT  
####种子光添加随机畸变 4VCOKx  
phase/random 2 .05 .05               # 添加光滑随机畸变 OJ$]V,Z00x  
    title starting seed phase ]0)|7TV*  
c                                       #绘制初始种子光相位分布 VG5+CU  
    plot/watch ex17_4.plt a]/>ra5{  
    plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5 ]<pjXVRt"  
2.zsCu4lj.  
####泵浦光传输 TXk
?#G\o  
beams/on  1                          # 仅传输泵浦光 4 G-wd  
    beams/off 2 [[F
x[  
    vertex/locate/absolute 50. 0. 400.   # 反射镜模拟设置 ;\Y&ce  
    vertex/rotate/set 0. 45. 0. >wBJy4:  
    mirror/global/flat H_ox_ u}  
    vertex/locate/absolute 0. 0. 400.    # 分束器设置 PGBQn#c<  
    vertex/rotate/set 0. -135. 0. kg3EY<4i  
    mirror/global/flat                   <$~mE9a6  
    mult 1 .5 0_"fJ~Y^J  
    prop 100                             # 传输100cm至拉曼增益器 R_7 d@FQ1  
####种子光传输 (B_\TdQ  
beams/on  2                          # 仅传输种子光束 wl$h4 {L7  
    beams/off 1 ?)X,0P'  
    prop 100                             # 传输至空间滤波器 3G~@H>j  
    lens 2 100 QxOjOKAG  
    prop 100 oMTf"0EIW  
    status/parax c|62jY"$-2  
    clap/cir/con 2 .03 ,@3$X=),E  
    prop 100 C@W"yYt  
    lens 2 100 [YT>*BH?  
    clap/cir/con 2 .3                    # 透过空间滤波器 9Z'8!$LYg  
    fitphase/both/list 2 ``e$AS  
    title cleaned seed phase Pgus42f%  
c                                   # 如图5, 种子光束经过滤波器后的相位分布 qt 2d\f  
   plot/watch ex17_5.plt D]~MC  
   plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5 K7Wk6Aw  
#x3ujJ  
###泵浦光、种子光传输到拉曼增益器 '-b*EZU8t  
prop 100  S"$m]  
    mult 2 .5                             u[/m
|z  
    beams/on  1 2              # 泵浦光、种子光同时传输到拉曼增益器 MR<;i2p  
c .?e\I`Kk^'  
c ** Joint path lB
FMwJU)  
c R&';Oro  
    energy _Bp1co85MQ  
    raman 1 2 100. .005                  # 拉曼增益器设置 c#]q^L\x  
    energy hcbv;[bG  
    title depleted pump beam h!:~f-@j4  
c                              #如图6, 泵浦光经过拉曼增益器后的衰减光强分布 Y> Wu  
    set/density 64 32 _({A\}Q|  
    plot/watch ex17_6.plt S"k*6U  
plot/iso/intensity first=1 last=1 Gkv{~?95  
?Wt$6{)  
###绘制种子光经过拉曼增益器后光强分布 `8>Py~  
    pause 4 d[^~'V  
    title amplified seed beam >P $;79<  
plot/watch ex17_7.plt w{90`  
plot/iso/intensity first=2 last=2 Cp]"1%M,  
-7&Gi +]  
X2i}vjkY  
####柱透镜模拟及对种子光聚焦 NDAw{[.%  
lens/ycyl 2 50.                      # 柱透镜模拟 {TRsd  
    prop 50.                             # 种子光束线聚焦 ]&{ci  
    title at line focus tP%{P"g
3^  
c                             # 如图8种子光线聚焦之后的光强分布 7ei|XfR  
    plot/watch ex17_8.plt v\"S Gc  
    set/density 64 16 CZt \JW+"  
plot/iso/intensity first=2 last=2 j$Je6zq0x