[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。 vGw}e&YI  
tPHiz%  
i=T/}c)  
1P_bG47  
C## 3!L)7Z/  
C 48`<{|r{  
C案例：拉曼放大案例 $@j7VPE  
C BoqW;SG$9  
###泵浦光光束初始化 jGCW^#GE  
echo/on IM/\t!*7  
pause 5 =I1@O9}+i  
set/density 32     H<yec"  
nbeam 2      # 设置光束数
{xX|5/z  
array/set 0 64 #设置采样矩阵大小 )J0VB't  
units/set 0 .02    # 设置采样间隔 &Te:l-x  
global/def 1 50. 0 300.              # 设置初始泵浦光坐标系 *79<ypKG$  
    wavelength/set 1 1.06                #设置泵浦光波长 M{QNpoM  
    gaussian/rec/con 1 5. .2 .4 5 5      # 泵浦光高斯光束参数设置 V2.K*CpZ7  
    clap/rec/con 1 .2 .4                 # 设置泵浦光孔径形状为矩形 n
gjbE+  
    title starting pump intensity elN3B91\6r  
c                                     # 如图1绘制初始泵浦光光强分布图 9[*kpMC  
    plot/watch ex17_1.plt uJ$,e5q  
    plot/iso/intensity first=1 last=1 LzfLCGA^  
 lzuZv$K  
###泵浦光添加随机相位 :\Z0^{  
pause 4 "<WSEs  
    phase/random 1 .1 .1                 # 添加随机畸变 |D~MS`~qd5  
    title starting pump phase d?mdw ?|  
c                                      # 如图2绘制初始泵浦光相位分布 N\?iU8w=  
    plot/watch ex17_2.plt #C`!yU6(  
    plot/iso/phase first=1 last=1 max=1.5 min=-1.5 Q8n?7JB  
4\?B,!  
r4sR5p]|  
####种子光光束初始化 *)1,W+A5L  
global/def 2 0. 0. 0.                # 定义种子光束坐标系 @b zrJ7$  
    wavelength/set 2 1.54                # 定义种子光束波长 A@] n"  
    gaussian/cir/con 2 1. .3 5           # 种子光束高斯参数设置 Q7\Ax0  
    clap/cir/con 2 .3                    # 定义种子光束形状 WA/\x  
    title starting seed intensity &,/T<V  
c                                     #如图3绘制种子光束光强分布 ,]MX&]  
    plot/watch ex17_3.plt N%a[Y  
    plot/iso/intensity first=2 last=2 CHz(wn  
3,
?y !  
####种子光添加随机畸变 SYL$?kl  
phase/random 2 .05 .05               # 添加光滑随机畸变 9(_/jU4mc  
    title starting seed phase ?>_.~b~  
c                                       #绘制初始种子光相位分布 BzZy s  
    plot/watch ex17_4.plt l;2bBx7vW  
    plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5 <O WPG,  
$I9zJ"*  
####泵浦光传输 p,+~dn;=  
beams/on  1                          # 仅传输泵浦光 + |,CIl+  
    beams/off 2 }?JO[Q +
 
    vertex/locate/absolute 50. 0. 400.   # 反射镜模拟设置 %lPP1 R  
    vertex/rotate/set 0. 45. 0. sDiYm}W  
    mirror/global/flat mKg~8q 3  
    vertex/locate/absolute 0. 0. 400.    # 分束器设置 X DX_c@U  
    vertex/rotate/set 0. -135. 0. e:l 6;  
    mirror/global/flat                   }&j&T9oX  
    mult 1 .5 38#(ruv  
    prop 100                             # 传输100cm至拉曼增益器 dM') <lF  
####种子光传输 )mEF_ &  
beams/on  2                          # 仅传输种子光束 4c% :?H@2  
    beams/off 1 S4_Y^   
    prop 100                             # 传输至空间滤波器 'e*C^(6  
    lens 2 100 c2C8}XJ|O  
    prop 100 0KZ 3h|4lP  
    status/parax EW`3h9v~  
    clap/cir/con 2 .03 (xTHin$  
    prop 100 ,LW0{(&z  
    lens 2 100 "$)2|  
    clap/cir/con 2 .3                    # 透过空间滤波器 &jJgAZ!  
    fitphase/both/list 2 _RmrjDk  
    title cleaned seed phase 4-m%[D |W  
c                                   # 如图5, 种子光束经过滤波器后的相位分布 "*
0 szz'  
   plot/watch ex17_5.plt +$-a:zx`l  
   plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5 ^K"`k43{  
)Q8Q#
S  
###泵浦光、种子光传输到拉曼增益器 0j
XIx2y  
prop 100 !xvPG  
    mult 2 .5                             pv T!6+  
    beams/on  1 2              # 泵浦光、种子光同时传输到拉曼增益器 Qhr:d`@^]  
c SbZk{lWcq  
c ** Joint path *
<hpq)  
c 6k[u0b`  
    energy +)|
2$$m  
    raman 1 2 100. .005                  # 拉曼增益器设置 N_>s2
  
    energy _Sg29qFK  
    title depleted pump beam $5A XE;~{  
c                              #如图6, 泵浦光经过拉曼增益器后的衰减光强分布 ?YS`?Rr  
    set/density 64 32 BZj[C=#x  
    plot/watch ex17_6.plt MMf6QxYf  
plot/iso/intensity first=1 last=1 y`BLIEI  
iTX.?*  
###绘制种子光经过拉曼增益器后光强分布 \yy!?UlaI  
    pause 4 )#Id2b~  
    title amplified seed beam P.wINo  
plot/watch ex17_7.plt [bc
qaT  
plot/iso/intensity first=2 last=2 f`cz@  
}YjSv^  
!nu['6I%  
####柱透镜模拟及对种子光聚焦 l>G#+#{  
lens/ycyl 2 50.                      # 柱透镜模拟 jfWIPN  
    prop 50.                             # 种子光束线聚焦 ~vXul`x  
    title at line focus &K4o8Qz  
c                             # 如图8种子光线聚焦之后的光强分布 (=X16}n:>  
    plot/watch ex17_8.plt -L[K1;Xv"  
    set/density 64 16 '%MIG88  
plot/iso/intensity first=2 last=2 lz(9pz