本例說明了通過一束更短的泵浦光對(duì)種子光進(jìn)行拉曼放大的過程。泵浦光波長為1.06u，種子光的波長是1.54u。泵浦光和種子光都有畸變，種子光穿過一個(gè)空間濾波器，去除其他光束的干擾。種子光和泵浦光結(jié)合后穿過一個(gè)拉曼增益器，放大器衰減泵浦光同時(shí)將種子光放大。在這個(gè)模型中，泵浦光的任何相位都沒有附加到種子光上。泵浦光和種子光的光強(qiáng)分布反映了光闌邊緣的衍射效應(yīng)以及光束中的偏差。增益后的種子光輸出經(jīng)過圓柱透鏡聚焦成為一條線光源，可以用于 非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的光學(xué)元件和矩形陣列。值得注意的是，軟件中的編碼自動(dòng)選擇了矩陣單位的大小從而在兩個(gè)方向上都能得到很好的分辨率。
圖0拉曼放大示意圖
C##
C
C案例：拉曼放大案例
C
###泵浦光光束初始化
echo/on
pause 5
set/density 32
nbeam 2 # 設(shè)置光束數(shù)
array/set 0 64 #設(shè)置采樣矩陣大小
units/set 0 .02 # 設(shè)置采樣間隔
global/def 1 50. 0 300. # 設(shè)置初始泵浦光坐標(biāo)系
wavelength/set 1 1.06 #設(shè)置泵浦光波長
gaussian/rec/con 1 5. .2 .4 5 5 # 泵浦光高斯光束參數(shù)設(shè)置
clap/rec/con 1 .2 .4 # 設(shè)置泵浦光孔徑形狀為矩形
title starting pump intensity
c # 如圖1繪制初始泵浦光光強(qiáng)分布圖
plot/watch ex17_1.plt
plot/iso/intensity first=1 last=1
圖1初始泵浦光光強(qiáng)分布
###泵浦光添加隨機(jī)相位
pause 4
phase/random 1 .1 .1 # 添加隨機(jī)畸變
title starting pump phase
c # 如圖2繪制初始泵浦光相位分布
plot/watch ex17_2.plt
plot/iso/phase first=1 last=1 max=1.5 min=-1.5
圖2帶隨機(jī)畸變的初始泵浦光相位分布
####種子光光束初始化
global/def 2 0. 0. 0. # 定義種子光束坐標(biāo)系
wavelength/set 2 1.54 # 定義種子光束波長
gaussian/cir/con 2 1. .3 5 # 種子光束高斯參數(shù)設(shè)置
clap/cir/con 2 .3 # 定義種子光束形狀
title starting seed intensity
c #如圖3繪制種子光束光強(qiáng)分布
plot/watch ex17_3.plt
plot/iso/intensity first=2 last=2
圖3初始種子光光強(qiáng)分布
####種子光添加隨機(jī)畸變
phase/random 2 .05 .05 # 添加光滑隨機(jī)畸變
title starting seed phase
c #繪制初始種子光相位分布
plot/watch ex17_4.plt
plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5
圖4帶隨機(jī)畸變的初始種子光相位分布
####泵浦光傳輸
beams/on 1 # 僅傳輸泵浦光
beams/off 2
vertex/locate/absolute 50. 0. 400. # 反射鏡模擬設(shè)置
vertex/rotate/set 0. 45. 0.
mirror/global/flat
vertex/locate/absolute 0. 0. 400. # 分束器設(shè)置
vertex/rotate/set 0. -135. 0.
mirror/global/flat
mult 1 .5
prop 100 # 傳輸100cm至拉曼增益器
####種子光傳輸
beams/on 2 # 僅傳輸種子光束
beams/off 1
prop 100 # 傳輸至空間濾波器
lens 2 100
prop 100
status/parax
clap/cir/con 2 .03
prop 100
lens 2 100
clap/cir/con 2 .3 # 透過空間濾波器
fitphase/both/list 2
title cleaned seed phase
c # 如圖5, 種子光束經(jīng)過濾波器后的相位分布
plot/watch ex17_5.plt
plot/iso/phase first=2 last=2 max=1.5 min=-1.5
圖5種子光經(jīng)過空間濾波器后的相位分布
###泵浦光、種子光傳輸?shù)嚼鲆嫫?/strong>
prop 100
mult 2 .5
beams/on 1 2 # 泵浦光、種子光同時(shí)傳輸?shù)嚼鲆嫫?/div>
c
c ** Joint path
c
energy
raman 1 2 100. .005 # 拉曼增益器設(shè)置
energy
title depleted pump beam
c #如圖6, 泵浦光經(jīng)過拉曼增益器后的衰減光強(qiáng)分布
set/density 64 32
plot/watch ex17_6.plt
plot/iso/intensity first=1 last=1
###繪制種子光經(jīng)過拉曼增益器后光強(qiáng)分布
pause 4
title amplified seed beam
plot/watch ex17_7.plt
plot/iso/intensity first=2 last=2
圖6泵浦光經(jīng)過拉曼增益器后衰減的光強(qiáng)分布
圖7 種子光放大之后的光強(qiáng)分布
####柱透鏡模擬及對(duì)種子光聚焦
lens/ycyl 2 50. # 柱透鏡模擬
prop 50. # 種子光束線聚焦
title at line focus
c # 如圖8種子光線聚焦之后的光強(qiáng)分布
plot/watch ex17_8.plt
set/density 64 16
plot/iso/intensity first=2 last=2
圖8柱透鏡聚焦后的種子光強(qiáng)分布
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