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光纤放大器和激光器中的泵浦和信號波会表示出明显的横向强度改变。但是，只要所涉及的波的强度散播最少相对类似，仅使用一些重迭因子而大意横向尺寸的计算机模型便可以产生非常合理的结果。有了合适的仿真软件，人们便可以轻松地测试这些工具。
在对光纤放大器或光纤激光器建模时，会碰到一个问题，便是不是要考虑光纤纤芯内部和四周的光强度的横向改变。乍一看，人们可能以为这是必不可少的，因为在这样的光纤纤芯中，光强度简直可以有很大的改变。比如，让咱们考虑一个工作在1060 nm的掺ped单模光纤放大器，其芯半径为3．8μm，数值孔径为0．1。这导致了990 nm的合理单模结束，即1060 nm四周的单模工作。图1以红色和蓝色显示了模式散播图，还显示了在940 nm处（注入基本模式）的800 mW泵浦功率和10 mW信號输入功率时，光纤输入和输由来的 Yb 鼓励散播图。在1060 nm处：
图2： 放大器中泵浦和信號功率的演变乃至 Yb 鼓励。
可以看到，大部分泵浦功率被接收，而且很多输入泵浦功率被转换为信號输出功率。而后，我对原始模型进行了同样的摹拟，完全大意了横向依靠性。有效地，它经过弁冕功能代替了信號和泵浦散播，在全部光纤纤芯中具备平均的强度，而在外部则无强度。这样就不必区分纤维芯的不同径向段。为了考虑模场与掺杂光纤纤芯的有限重迭，该软件还计算了每种模的重迭因子，从而略微降低了与 Yb 掺杂剂的耦合。您可能会感到惊奇，但结果几乎与以前同样！信號输出功率仅降落≈0．37％，
如果考虑某种程度上是人为的状况，则这种差别会变得更加大，在这种状况下，咱们现在将泵浦光注入 LP 11 模式，从而得到一个环形的泵浦表面。而后，横向依存关系就很明显了：
图4： 放大器中泵浦和信號功率的演变乃至Yb鼓励。
如果现在大意横向依存关系（仅对两个场使用重迭因子），结果将发生很大改变；比如，信號输出功率从 417 mW 上涨到 467 mW。本质上，这种简化消除了有害的（但现实的）方面，即泵浦优先在信號波无那么大强度的径向位置激发 Yb 离子，因此在增益方面赢利较少。
一些结论和评论
显示的结果说明、在其他状况下的经验一致，只要泵浦和信號波具备类似的横向强度散播，便可以相当安全地大意放大器或激光模型中的横向相干性（仅使用重迭因子）。对基本上不同的横向表面，状况可能并不是如此。为了得到精确的结果，需要一个更复杂的模型，该模型可以正确处理横向相干性。
当然，所提到的重迭因素不该该被删除；即便它们普遍不远低于1，它们普遍也会明显影响结果。
使用恰当的软件（比如咱们的产品 RP Fibre Power），可以正确地处理横向相干性，这不仅是是光强度方面的问题，而且还涉及掺杂散播方面的问题。只是消费者随后必须提供更加多详细信息，而且计算时间变长了。后者普遍可以大意不计，因为在普通 PC 上很多计算反而是如此之快。顺便说一句，在上面的演示中有30个径向线段实在是太过分了，但是我选择这样做是为了得到横向依存关系的图。在很多状况下，为了查看真正需要多少横向辩白率，可能只看几个横向辩白率较高的测试用例。
还要提及的是，活性纤维的光谱数据一般是基于大意横向依靠性的计算来计算的。比如，即便该假设不是真的有效，也假设全部芯上的激光活性掺杂剂浓度平均。当将此类数据与更复杂的模型一起使历时，可能无法得到更加高的结果精确性。
大粤激光（DAYUE LASER）品牌简介
大粤激光（DAYUE LASER）是一家专业从事精密激光焊接和高精度激光打标设备的制造商，生产销售精密激光焊接机和高精度激光打标机。
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