[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>B:W0A  
(/qY*?  
,{E'k
+  
?5/Sa  
C## DK4V/>@8  
C
ss,6;wfX  
C案例：拉曼放大案例 $]Fe9E?   
C v{%2`_c  
###泵浦光光束初始化 A;2?!i#f  
echo/on C 
#TS  
pause 5 >@rp]xx  
set/density 32     ]^j)4us  
nbeam 2      # 设置光束数 zH|!O!3"4  
array/set 0 64 #设置采样矩阵大小 JNMZn/  
units/set 0 .02    # 设置采样间隔 +j`*?pPD(.  
global/def 1 50. 0 300.              # 设置初始泵浦光坐标系 u9VJ{F  
    wavelength/set 1 1.06                #设置泵浦光波长 )ZiJl5l@  
    gaussian/rec/con 1 5. .2 .4 5 5      # 泵浦光高斯光束参数设置 p&ZD1qa  
    clap/rec/con 1 .2 .4                 # 设置泵浦光孔径形状为矩形 2Db[dk( ]  
    title starting pump intensity 6J&L5E  
c                                     # 如图1绘制初始泵浦光光强分布图 a nIdCOh  
    plot/watch ex17_1.plt I.(/j  
    plot/iso/intensity first=1 last=1 _-^KqNyy  
D$ `yxc  
###泵浦光添加随机相位 a&y%|Gs^f  
pause 4 RJd55+h  
    phase/random 1 .1 .1                 # 添加随机畸变 F;MFw2G  
    title starting pump phase JsiJ=zo<  
c                                      # 如图2绘制初始泵浦光相位分布 ?rr%uXQjH  
    plot/watch ex17_2.plt *!.'1J:YJ(  
    plot/iso/phase first=1 last=1 max=1.5 min=-1.5 Pb[wysy  
nwV\[E  
(<3'LhFII  
####种子光光束初始化 9nd'"$  
global/def 2 0. 0. 0.                # 定义种子光束坐标系 E5 Y92vu  
    wavelength/set 2 1.54                # 定义种子光束波长 AZtZa'hbkQ  
    gaussian/cir/con 2 1. .3 5           # 种子光束高斯参数设置 ~Jq<FVK  
    clap/cir/con 2 .3                    # 定义种子光束形状 pT[C[h:  
    title starting seed intensity 3YRhqp"E  
c                                     #如图3绘制种子光束光强分布 srC'!I=s>8  
    plot/watch ex17_3.plt eR5swy&  
    plot/iso/intensity first=2 last=2 *=r,V  
Zx`h
utCv  
####种子光添加随机畸变 ZM4q@O)/  
phase/random 2 .05 .05               # 添加光滑随机畸变 vw+ @'+  
    title starting seed phase |yQ3H)qB#  
c                                       #绘制初始种子光相位分布 W~DY-;  
    plot/watch ex17_4.plt bCE[oi6hb  
    plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5 tJg
 
L! Q&?xP  
####泵浦光传输 +KD~/}C%-  
beams/on  1                          # 仅传输泵浦光 )e{~x u  
    beams/off 2 cty.)e=  
    vertex/locate/absolute 50. 0. 400.   # 反射镜模拟设置 5z#>>|1>#  
    vertex/rotate/set 0. 45. 0. Ym0Xl(Se  
    mirror/global/flat ],' n!:>  
    vertex/locate/absolute 0. 0. 400.    # 分束器设置 WO_cT26Y  
    vertex/rotate/set 0. -135. 0. ;XGG&M%3  
    mirror/global/flat                   [h,T.zpa  
    mult 1 .5 9h~>7VeZ)  
    prop 100                             # 传输100cm至拉曼增益器 PsLuyGR.<  
####种子光传输 )/f,.Z$  
beams/on  2                          # 仅传输种子光束 q=|>r n_  
    beams/off 1 )LH nDx  
    prop 100                             # 传输至空间滤波器 "1`c^  
    lens 2 100 KWhw@y-5j@  
    prop 100 HtS:'~DYo  
    status/parax !y?g$e`  
    clap/cir/con 2 .03 R+, tn,<<  
    prop 100 Vk>aU3\c  
    lens 2 100 o),i2  
    clap/cir/con 2 .3                    # 透过空间滤波器 ~@L$}Eu  
    fitphase/both/list 2 j1<@*W&b  
    title cleaned seed phase m",$M>  
c                                   # 如图5, 种子光束经过滤波器后的相位分布 b6oPnP_3P  
   plot/watch ex17_5.plt 0$* z   
   plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5 %n!s{5:F  
sa*]q~a  
###泵浦光、种子光传输到拉曼增益器 %,>> <8  
prop 100 CWt,c
wFW  
    mult 2 .5                             bxEb2D  
    beams/on  1 2              # 泵浦光、种子光同时传输到拉曼增益器 t~XwF(";  
c g8}/Ln*W'  
c ** Joint path ^vo^W:   
c 0.|tKetHq  
    energy v@"xEf1n[  
    raman 1 2 100. .005                  # 拉曼增益器设置 lXL\e(ow  
    energy !^G+@~U  
    title depleted pump beam Wc03Sv&FZ  
c                              #如图6, 泵浦光经过拉曼增益器后的衰减光强分布 $eRxCX?b2  
    set/density 64 32 l0[jepmpiT  
    plot/watch ex17_6.plt 3vmLftZE}  
plot/iso/intensity first=1 last=1 %E~4Ur  
u[PO'6Kzd  
###绘制种子光经过拉曼增益器后光强分布 >y%$]0F1  
    pause 4 /gXli)  
    title amplified seed beam o&gcFOM22  
plot/watch ex17_7.plt CI$F#j  
plot/iso/intensity first=2 last=2 g:e|  
Y( D d7`c  
6Z|/M6f  
####柱透镜模拟及对种子光聚焦 $U"/.Mh\  
lens/ycyl 2 50.                      # 柱透镜模拟 :3{@LOil^  
    prop 50.                             # 种子光束线聚焦 =@V4V} ?  
    title at line focus B
>#zrCD  
c                             # 如图8种子光线聚焦之后的光强分布 fy9{W@E3p  
    plot/watch ex17_8.plt #j iQa"  
    set/density 64 16 VLu_SXlo*  
plot/iso/intensity first=2 last=2 M)Tv(7