解决方案

用光纤激光器软件设计啁啾脉冲放大系统 | RP Fiber Power 软件

啁啾脉冲放大系统案例

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

1.激光聚变

作为惯性约束聚变(ICF)的驱动光源,高峰值功率脉冲压缩等离子体,实现核聚变点火。

2.超强场物理

产生强激光场,研究激光与物质相互作用(如高次谐波、粒子加速、阿秒脉冲生成)。

3.精密光谱学

超短脉冲可实现高时间分辨率,用于原子分子动力学、化学反应过程的实时观测。

4.材料加工

高峰值功率脉冲可实现微纳加工(如半导体刻蚀、精密钻孔),热影响区小、加工精度高。

5.生物医学

用于激光碎石、组织消融、生物成像(如多光子显微镜),超短脉冲减少对周围组织的损伤。

6.国防与安防

如激光雷达、激光武器、爆炸物探测等,依赖其高峰值功率和超短时间特性。


4、示例:啁啾脉冲放大系统

一、仿真结果

  • 模拟了一套 Yb 掺杂光纤基啁啾脉冲放大(CPA)系统的全流程,核心目标是通过 “展宽 - 放大 - 压缩” 的经典 CPA 链路,将锁模激光器产生的低能量短脉冲,放大为高能量、高峰值功率的 ultrashort 脉冲。
  • 脚本生成8个时域/频域的可视化图表,覆盖CPA系统关键的4个节点。

二、基本步骤

  • 锁模激光器
  • 展宽器
  • 放大器
  • 压缩器
  • 图表分析

输出结果展示>>

  • 锁模激光器输出的时域/频域图(上:功率谱密度,下:相位)

  • 脉冲展宽器输出的时域/频域图

  • 放大光纤输出的时域/频域图

  • 色散压缩器输出的时域/频域图