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解决方案

用光纤激光器软件设计放大自发辐射（ASE）光源与光纤放大器 | RP Fiber Power 软件

ASE光源与光纤放大器案例

1、光纤激光器设计系列软件

·RP Fiber Power：计算各种特性的光纤模型，光纤放大器、光纤激光器、ASE光源、动态模拟、超短脉冲。

·RP Resonator：谐振腔设计工具，适合设计各种类型的激光谐振腔。

·RP ProPulse：模拟锁模激光器、光学参量振荡器和光纤设备中传播的超短脉冲。

·RP Coating：设计各种光学多层结构功能强大的软件。

·RP Q-switch：用于主动或被动Q开关固体激光器的计算等。

·RP Fiber Calculator：计算具有径向对称折射率分布的光纤。

2、RP fiber power 脚本设计界面

3、主要应用场景和作用

该案例聚焦掺镱光纤中 “泵浦光 - 信号光 - ASE 光” 的耦合演化，是理解光纤放大器 / 激光器特性的核心场景：

物理过程可视化：展示 ASE 如何随光纤长度、泵浦功率、反射率变化（如前向 / 后向 ASE 光谱分布）。
多物理场耦合建模：同时处理 “掺镱离子的能级跃迁、光场的时空演化、ASE 的光谱展宽” 等复杂过程，展示软件对 “准三能级系统” 的精确模拟能力。
工业生产方面：直接复用案例的仿真框架，验证新型光纤结构或泵浦方案对 ASE 的影响。

4、示例：ASE光源与光纤放大器

一、仿真结果

泵浦光、信号光的输出功率；信号光的增益（G_signal1，单位 dB）。
前向 / 后向 ASE 的总功率；ASE 的最大增益（G_ASE，单位 dB）。
脚本通过 diagram 块，直观呈现了泵浦功率、信号光输入功率、光纤长度等关键参数，对泵浦光 / 信号光输出功率及 ASE 强度的显著调控作用，清晰反映出参数变化与光放大、自发辐射过程的内在关联

二、基本步骤

·定义光纤参量

·定义泵浦光通道

·定义信号光通道

·定义ASE通道

·输出图像设置

·分析输出图像

定义光纤参量>>

定义泵浦光通道>>

定义信号光通道>>

定义ASE通道>>

设置的传输模式数量—— 原因是：

实际的 “掺镱光纤放大器” 可能使用少模光纤（非严格单模，允许少量模式传输），ASE 作为宽谱光，可能激发少量不同模式。
脚本中设置 “2 种模式”，是为了更贴近实际情况（比单模更真实，比多模更简化计算），平衡仿真精度与效率。

输出图像设置>>

分析输出图像>>

图1 光功率与光纤位置的变化关系

图2 输入泵浦光功率与输出光功率关系图

图3 输入信号光功率与输出光功率关系图

图4 光纤长度与输出光功率的关系图

图5 ASE前/后向波谱

图6 光通道波长与 ASE 噪声频谱分布图

图7 光纤横截面反转粒子数、功率密度关系图

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