[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。 m"(d%N7  
6b]d|  
(oitC
IV  
nRB>[lG  
C## (}X?v`Y^W  
C NWHH.1|  
C案例：拉曼放大案例 "qTC(F9N$.  
C "QO/Jls  
###泵浦光光束初始化 [Z#.]g
b  
echo/on @zynqh  
pause 5 ~}
IvY?!;  
set/density 32     0r-lb[n8i  
nbeam 2      # 设置光束数 bsi q9$F  
array/set 0 64 #设置采样矩阵大小 DIqT>HHZ  
units/set 0 .02    # 设置采样间隔 mvA xx`jc  
global/def 1 50. 0 300.              # 设置初始泵浦光坐标系 bepYe
T  
    wavelength/set 1 1.06                #设置泵浦光波长 4@]xn  
    gaussian/rec/con 1 5. .2 .4 5 5      # 泵浦光高斯光束参数设置 c =N]! ,MO  
    clap/rec/con 1 .2 .4                 # 设置泵浦光孔径形状为矩形 !@Sf>DM"  
    title starting pump intensity DV[ Jbl:)  
c                                     # 如图1绘制初始泵浦光光强分布图 gQh Ccv  
    plot/watch ex17_1.plt sIRrEea  
    plot/iso/intensity first=1 last=1 :.S41S   
RpXs3=9  
###泵浦光添加随机相位 ZC5Yve8  
pause 4 Dd# SUQ  
    phase/random 1 .1 .1                 # 添加随机畸变 TFC!u0Y"$  
    title starting pump phase vYSetAdv  
c                                      # 如图2绘制初始泵浦光相位分布 sL7`=a.&T  
    plot/watch ex17_2.plt (>LHj]}K  
    plot/iso/phase first=1 last=1 max=1.5 min=-1.5 [B~zoB(  
!UBDx$]^  
y/}VtD  
####种子光光束初始化 bN4&\d*u#  
global/def 2 0. 0. 0.                # 定义种子光束坐标系 B!r48<p  
    wavelength/set 2 1.54                # 定义种子光束波长 /y](mu"!  
    gaussian/cir/con 2 1. .3 5           # 种子光束高斯参数设置 bmO__1  
    clap/cir/con 2 .3                    # 定义种子光束形状 4ljvoJ}xjr  
    title starting seed intensity ^?6 W<  
c                                     #如图3绘制种子光束光强分布 g;-+7ViIr  
    plot/watch ex17_3.plt zK>'tFU  
    plot/iso/intensity first=2 last=2 XJJ[F|k~  
kg?T$}O  
####种子光添加随机畸变 iVq#aXN  
phase/random 2 .05 .05               # 添加光滑随机畸变 d
7gH3 l  
    title starting seed phase /h7>Z9T  
c                                       #绘制初始种子光相位分布 5"}y\  
    plot/watch ex17_4.plt D0#T-B\#  
    plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5 -yl4tW  
n~,]KdU]  
####泵浦光传输 k,;lyE  
beams/on  1                          # 仅传输泵浦光 AJ>BF.>  
    beams/off 2 #0?"J)  
    vertex/locate/absolute 50. 0. 400.   # 反射镜模拟设置 d(X\B{  
    vertex/rotate/set 0. 45. 0. #Z|%0r_~  
    mirror/global/flat ~^rey  
    vertex/locate/absolute 0. 0. 400.    # 分束器设置 zL)1^[%O9  
    vertex/rotate/set 0. -135. 0. Som. qD  
    mirror/global/flat                   +Q SxYV  
    mult 1 .5 uG=t?C6  
    prop 100                             # 传输100cm至拉曼增益器 s`Yu"s 8}4  
####种子光传输 o\@ A2r3  
beams/on  2                          # 仅传输种子光束 |t&G&)~:  
    beams/off 1 A
;fB6  
    prop 100                             # 传输至空间滤波器 T.Pklty  
    lens 2 100 +p9LE4g7Q  
    prop 100 yN9$gfJC^  
    status/parax GhG%>U#&a  
    clap/cir/con 2 .03 M.xhVgFf)  
    prop 100 J.bFv/R  
    lens 2 100 P\q<d  
    clap/cir/con 2 .3                    # 透过空间滤波器 < v|%K.yd  
    fitphase/both/list 2 }[>RxHd  
    title cleaned seed phase $f<eq7rRe  
c                                   # 如图5, 种子光束经过滤波器后的相位分布 ]5} -y3  
   plot/watch ex17_5.plt _l24Ba$F6  
   plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5 L _vblUDq  
ig{A[7qN  
###泵浦光、种子光传输到拉曼增益器 ~rgf{oGz  
prop 100 K/f>f;c  
    mult 2 .5                             ?(5o@Xq  
    beams/on  1 2              # 泵浦光、种子光同时传输到拉曼增益器 DO7-=74=  
c aUypt(dv  
c ** Joint path tJUVw=  
c =@
xN(](  
    energy IvEMg2f}  
    raman 1 2 100. .005                  # 拉曼增益器设置 ]regi- LGU  
    energy y2z{rd  
    title depleted pump beam H!unIy|  
c                              #如图6, 泵浦光经过拉曼增益器后的衰减光强分布 tt+>8rxF:;  
    set/density 64 32 )ZT6:)  
    plot/watch ex17_6.plt [NHg&R H  
plot/iso/intensity first=1 last=1 |. J,8~x  
zW%>"y  
###绘制种子光经过拉曼增益器后光强分布 ?!bd!:(N  
    pause 4 +dqk6RE  
    title amplified seed beam
Dh
 hG$  
plot/watch ex17_7.plt ;Ay>+M2O  
plot/iso/intensity first=2 last=2 hMNJ'i}  
mSU@UD|'  
i/NDWVFD  
####柱透镜模拟及对种子光聚焦 _^_5K(Uq  
lens/ycyl 2 50.                      # 柱透镜模拟 r0)JUc}Fyq  
    prop 50.                             # 种子光束线聚焦 <_"B}c/2$  
    title at line focus %9t{Z1$  
c                             # 如图8种子光线聚焦之后的光强分布 j(0Ilx|7v  
    plot/watch ex17_8.plt 9wAA. -"  
    set/density 64 16 mbF(tSy  
plot/iso/intensity first=2 last=2 *,"jF!C&[