RP Fiber Power 光纤激光器及光纤器件设计软件

该软件包含一个有效的模式求解器，它可以从给定的径向对称折射率分布计算所有传导光纤模式的幅度分布，有效模式区域，截止波长，传播常数，群速度和色散。 这对于具有无源和有源光纤的模型非常有用 - 即使对于具有数百种模式的情况也是如此。

示例案例展示了如何分析渐变折射率光纤的模式，或模拟将光发射到多模光纤中。

另请参阅我们的模式求解器演示视频。

由于V5，RP光纤功率可以通过具有任意弱导折射率分布的光纤或其他波导传播具有任意复振幅分布的光场。 光纤可以弯曲（具有任意变化的弯曲半径），锥形，表现出随机指数变化等等 - 对于广泛的研究课题存在大量机会。

示例案例展示了关于未对准输入光束的光演变，双包层光纤中的泵浦吸收以及光纤锥形区域中光的行为的研究。

方便的交互式光束分布查看器使您可以轻松检查任何计算出的光束分布。

通常，人们使用相对简单的标准增益模型。 然而，对于更复杂的激光离子，用户可以自由地定义激光活性离子的能级方案和引起这些能级之间跃迁的各种过程。 因此，该软件适用于任何可能的激光离子（Nd3 +，Yb3 +，Er3 +，Tm3 +，Pr3 +，......）和泵浦方案。 它甚至可以处理具有不同离子种类组合的情况（例如Yb3 +和Er3 +）或具有复杂的淬火过程。 它还可以描述各种类型的上转换激光器。

您可以为泵浦波，信号和放大自发辐射（ASE）定义大量所谓的光学通道。 每个通道可以表示单个传播模式或一些（可能是大的）模式集合。 您可以自由定义其横向强度分布，或者仅使用计算光纤模式的模式强度分布。 该软件还适用于基于双包层光纤的建模设备。 对于激光器，线性和环形配置都是可能的。

该软件可以以惊人的速度和极高的可靠性计算所有光功率和激发密度的分布。 即使在复杂的情况下，复杂的算法也能实现。 （对于其他软件，在复杂情况下，您可能很容易有更长的计算时间和收敛问题。）

该软件还可以模拟光功率和激发密度的时间演变。 例如，它可以通过光纤放大器放大期间的增益饱和来模拟光脉冲的失真（见图）。 它还可以模拟Q开关光纤激光器甚至固体激光器中的脉冲生成。 动态模拟既可以仅传播光功率，也可以传播全光束分布。

所有这一切都可以通过极大的灵活性来完成。 例如，您可以自由定义泵浦功率和输入信号波的时间依赖性，并根据需要说明结果：显示值在脉冲内如何演变，显示脉冲参数如何针对多个脉冲演变等。

该软件可以模拟无源和有源光纤器件中超短脉冲的传播，也可以模拟其他组件，如光谱滤波器、手动或自动优化的色散压缩器、棱镜对和光栅对、调制器和可饱和吸收器。因此，不仅可以模拟光纤放大器中的单通放大或电信光纤电缆中的数据传输，还可以模拟锁模光纤激光器、啁啾脉冲放大器系统、再生放大器和光纤干涉仪中的脉冲演变。交互式脉冲显示窗口允许人们方便地检查脉冲的所有细节。

在任意色散（可以从模式求解器获得）、克尔非线性、受激拉曼散射（SRS）和放大器增益（包括增益饱和）的影响下，时间和频谱脉冲特性可以在光纤中演化。可以包括自陡峭；甚至可以模拟超连续谱的产生。具有自动步长控制的精确数值算法确保了高精度和高速度。

RP Fiber Power附带大量光纤数据集，包含掺杂有钇、铒、铥等的各种激光活性玻璃的光谱数据，以及部分波导参数。 一些数据集包含来自科学文献的数据，其他数据集来自与RP Photonics合作的光纤制造商。 此外，您可以轻松地将任何自己的光纤数据集成到软件中。

您还可以使用技术支持来获取由用户或制造商提供的数据制作的其他光纤数据文件。

你甚至可以使用RP Fiber Power ，即使是固体激光器，只要光束半径在激光晶体内近似恒定。这一条件适用于许多端泵浦激光器。例如，你可以模拟一个Q开关Nd:YAG激光器，用连续或脉冲泵浦来研究脉冲积累，多种横向模式，淬火过程的影响等等。

用户界面的质量是一个重要方面。 RP Photonics找到了一种最方便的方法来结合两种通常相互排斥的功能：只需填写交互式表单即可轻松入手，并通过强大的脚本语言实现最大的灵活性。根据表单输入，自动生成并执行脚本。在大多数情况下，这种方法就足够了。对于特殊添加，您可以通过表单注入一些额外的脚本代码，或编辑整个脚本。

利用脚本语言，您甚至可以实现最复杂的模拟，超出开发人员的预期。例如，您可以在超短脉冲模拟中安排任意光纤序列和其他光学元件。此外，您可以使用脚本代码以数学方式处理输入数据或计算结果，读取或写入文本和二进制文件，生成各种图表，以及以格式良好的形式显示输出作为文本（在程序的主窗口中或写入图表或文件）。

从V6开始，甚至可以创建自定义表单：获取用于专门模拟目的的表单，可以自己制作或在技术支持范围内制作。

V7引入了其他功能来支持您编写脚本 - 特别是编辑器中的语法突出显示，参数帮助，自动代码重新格式化和调试器。

对于严肃的建模工作，您需要具有全面文档的高质量产品。 RP Fiber Power附带了一本非常详细的PDF手册，不仅解释了软件的处理和脚本语言的细节，还解释了使用什么样的物理模型，基本的假设等等。另外，你得到了 所有这些信息都以方便的上下文相关在线帮助系统的形式提供。

此外，还有40多个案例研究说明了可能模拟的许多方面。