RP Fiber Power – Simulations- und Designsoftware
für Fasern, Faserverstärker und Faserlaser
| Start | Anwendung | Modell | Faser-Daten | Benutzung | Beispiele | Lizenzen |
Das ideale Werkzeug für die Analyse von Fasern und die Entwicklung von Faserlasern
RP Fiber Power ist eine leistungsfähige und hochwertige numerische Software für das Design und die Optimierung von faseroptischen Geräten – insbesondere von Faserverstärkern und Faserlasern wie auch anderen Wellenleiterlasern, aber auch von passiven Fasern. Die Ausbreitung ultrakurzer Pulse kann ebenfalls untersucht werden, z. B. für Verstärker, Telekom-Kabel und nichtlineare Pulskompressoren. Die Software ist verwendbar für die Untersuchung des Einflusses diverser Effekte auf die Performance sowie für Ausbildungszwecke. Die Bedieneroberfläche vereint eine enorme Flexibilität mit einem einfachen Einstieg. Deswegen ist diese Software für schnelle Berechnungen in der Industrie ebenso gut geeignet wie für die Forschung.
Gleich ob Sie wissenschaftliche Forschung betreiben oder Fasern, Verstärker und Laser entwickeln – dieses Tool brauchen Sie, um Ihre maximale Produktivität zu erreichen!
Neu: Version 4.0 kann nun die Ausbreitung ultrakurzer Lichtpulse in Fasern simulieren. Bereits seit Version 3.0 gibt es den neuen mode solver.
Die grundlegenden Leistungsmerkmale der aktuellen Version (4.0) sind:
Berechnung von Fasermoden
Die Software enthält einen effizienten mode solver, der die Intensitätsprofile, effektiven Modenflächen, cut-off-Wellenlängen, Propagationskonstanten etc. für alle Fasermoden aus einem gegebenen radialsymmetrischen Brechungsindexprofil berechnen kann. Dies ist sehr nützlich sowohl für passive als auch für aktive Fasern – selbst in Fällen mit mehreren hundert Moden. Sie können damit beispielsweise die Moden einer Gradientenindexfaser analysieren oder das Einkoppeln von Licht in eine Multimodefaser simulieren.
Beliebige transversale Profile
In vielen Fällen sind Modenprofile bereits gegeben, z. B. vom Hersteller einer Faser. In RP Fiber Power können Sie beliebige transversale Profile von optischen Kanälen wie auch Dotierungsprofile definieren – basierend auf beliebigen Formeln, tabellierten Werten, etc. Die Abbildung zeigt das Intensitätsprofil einer Wellenleitermode, das aus einer Datei importiert werden kann. Für solche nicht radialsymmetrischen Fälle kann man ein rechteckiges Raster für die Intensitäts- und Dotierungsprofile verwenden (statt dem für Fasern meist praktischeren System von Ringen, die in Winkelsektoren aufgeteilt werden können). Dies erlaubt Ihnen, alle möglichen Arten von Wellenleiterlasern zu simulieren, nicht nur Faserlaser.
Sie können RP Fiber Power sogar für Bulk-Laser verwenden, solange die Strahlradien innerhalb des Laserkristalls ungefähr konstant bleiben. Diese Bedingung ist für viele endgepumpte Laser gut erfüllt. Beispielsweise können Sie einen gütegeschalteten Nd:YAG-Laser simulieren, etwa um den Pulsaufbau mit kontinuierlichem oder gepulstem Pumpen zu untersuchen, mit mehreren transversalen Moden, dem Einfluss von Quenching-Prozessen etc.
Laser-aktive Ionen
Sie können als Benutzer beliebige Niveauschemas von laseraktiven Ionen und eine große Spanne von Prozessen für Übergänge zwischen diesen Niveaus definieren. Dadurch ist die Software für praktisch alle laseraktiven Ionen (Nd3+, Yb3+, Er3+, Tm3+, Pr3+, …) und Pump-Methoden anwendbar. Sie kann sogar Fälle mit einer Kombination verschiedener Ionen (z. B. Yb3+ und Er3+) oder mit komplizierten Quenching-Prozessen berechnen. Ebenfalls können Upconversion-Laser verschiedener Arten modelliert werden.
Mehrfache Pumpquellen, Signale und ASE
Sie können eine große Zahl sogenannter optischer Kanäle definieren für Pumpwellen, Signale und verstärkte Spontanemission (ASE). Jeder Kanal kann entweder eine einzelne Fasermode repräsentieren oder eine (womöglich große) Zusammenfassung von Moden. Sie können seine transversale Intensitätsverteilung beliebig definieren, oder einfach die berechneten Intensitätsprofile der Moden verwenden. Die Software ist auch für Doppelkernfasern geeignet. Für Laser sind sowohl lineare Resonatoren als auch Ringresonatoren möglich.
Die Software kann die Verteilung all der optischen Leistungen und der Anregungsdichten der Ionen mit beeindruckender Geschwindigkeit und mit hoher Verlässlichkeit berechnen. Die ausgefeilten Algorithmen ermöglichen das auch in komplizierten Fällen. (Mit anderer Software könnten Sie leicht ein Mehrfaches an Rechenzeit benötigen und in komplizierteren Situationen Konvergenzprobleme bekommen.)
Dynamische Simulationen
Die Software kann auch die zeitliche Entwicklung der optischen Leistungen und Anregungsdichten simulieren. Beispielsweise kann die Verzerrung einer Pulsform durch Verstärkungssättigung in einem Verstärker simuliert werden. Ebenfalls können Sie damit die Pulserzeugung in einem gütegeschalteten Faserlaser oder auch Bulk-Laser simulieren.
All dies ist möglich mit einer extrem großen Flexibilität. Beispielsweise können Sie die Zeitabhängigkeiten der Leistungen von Pumpwellen und Signal-Inputs beliebig definieren, und Sie können die Resultate darstellen, wie immer Sie es brauchen: Zeigen Sie den Verlauf der Werte innerhalb eines Pulses, die Entwicklung der Parameter über viele aufeinanderfolgende Pulse, etc.
Propagation ultrakurzer Pulse
Die Software kann die Propagation ultrakurzer Lichtpulse in Faserverstärkern und passiven Fasern simulieren – beispielsweise in einem Telekom-Kabel, einem Hochleistungs-Faserverstärker oder einem nichtlinearen Pulskompressor. Die zeitlichen und spektralen Eigenschaften der Pulse können sich entwickeln unter dem Einfluss beliebiger chromatischer Dispersion (die vom mode solver ermittelt werden kann), der Kerr- Nichtlinearität, stimulierter Raman-Streuung (SRS) und Laserverstärkung (inkl. Sättigung). Self-steepening kann berücksichtigt werden, ebenfalls ein automatisch optimierter dispersiver Pulskompressor am Ausgang. Sogar Superkontinuum-Erzeugung kann simuliert werden. Ein ausgefeilter numerischer Algorithmus mit automatischer Schrittweitenkontrolle stellt eine hohe Genauigkeit bei hoher Geschwindigkeit sicher. Das interaktive Pulsanzeigefenster erlaubt es einem, auf praktische Weise alle Details der Pulse in der Faser zu inspizieren.
Faserdaten
RP Fiber Power wird mit einer erheblichen Anzahl von Datensätzen für diverse Fasern geliefert. diese enthalten spektroskopische Daten für diverse laseraktive Gläser, dotiert mit Ytterbium, Erbium, Thulium, etc., und teilweise auch Wellenleiter-Parameter bestimmter Fasern. Ein Teil der Datensätze basiert auf der wissenschaftlichen Literatur, während andere von Faserherstellern erhalten wurden, die mit RP Photonics kooperieren.
Natürlich können Sie auch Ihre eigenen Daten einfach in die Software integrieren.
Einfache Handhabung und extreme Flexibilität
Die Qualität der Benutzeroberfläche einer solchen Software ist essenziell. RP Photonics hat einen sehr guten Weg gefunden, um zwei Dinge miteinander zu kombinieren, die sich in der Regel gegenseitig ausschließen würden: einen einfachen Start durch das Ausfüllen interaktiver Formulare und die hohe Flexibilität durch die Verwendung einer leistungsfähigen Skriptsprache. Dies funktioniert so: Basierend auf Ihren Formulareingaben wird automatisch ein Skript erzeugt und ausgeführt. Diese Methode genügt für die meisten Fälle. Für spezielle Zusätze können Sie weiteren Skript-Code über ein Formular einbauen lassen oder auch das ganze Skript editieren. Mit Hilfe der Skriptsprache können Sie selbst die ausgefeiltesten Simulationen vornehmen, die weit über das hinausgehen, was vom Entwickler vorhergesehen war. Ebenso können Sie Eingabedaten oder berechnete Resultate mathematisch verarbeiten, alle möglichen Arten von Plots erzeugen, Ergebnisse in schön formatierter Form anzeigen (auch in Grafiken), oder Ergebnisse in Textdateien exportieren.
Hochwertige Dokumentation
Für ernsthafte Arbeiten brauchen Sie ein Qualitätsprodukt mit einer umfassenden Dokumentation. RP Fiber Power wird mit einem sehr detaillierten PDF-Manual geliefert, welches nicht nur die Handhabung der Software und die Details der Skriptsprache erklärt, sondern auch welche physikalischen Modelle implementiert wurden, was die zugrundeliegenden Annahmen sind, etc. All diese Informationen erhalten Sie zusätzlich auch in Form eines kontextsensitiven Hilfesystems.
Außerdem gibt es rund 20 Demo-Dateien, die viele Aspekte der möglichen Simulationen zeigen.
Technischer Support und Beratung
Die Lizenzgebühr enthält immer eine Anzahl von Support-Stunden. Der Support wird persönlich von Dr. Rüdiger Paschotta durchgeführt, dem Entwickler der Software und Gründer von RP Photonics. Er wird Ihnen hochwertige Beratung zu faseroptischen Geräten bieten, auch zu wissenschaftlich/technischen Aspekten, die weit über softwarespezifische Details hinausgehen.
Mit RP Fiber Power erhalten Sie ein Qualitätsprodukt, welches von einem führenden Experten entwickelt wurde, der die dafür relevante Physik genau versteht und die Literatur dazu kennt. Dieser Experte wird persönlich dafür sorgen, dass jedes Problem, welches Sie im Umgang mit der Software haben mögen, umgehend gelöst wird.
Wählen Sie die beste Lösung!
Gleich ob Sie in der Industrie Faserlaser-Produkte entwickeln oder wissenschaftliche Forschung betreiben – um erfolgreich zu sein, ist es entscheidend, das beste verfügbare Software-Tool und den besten Support zu erhalten, damit Sie mit optimaler Produktivität und Effizienz arbeiten können. Vermeiden Sie es, Ihre Zeit und andere wertvolle Ressourcen zu vergeuden, indem Sie mit unzureichenden Mitteln arbeiten. Nehmen Sie Kontakt mit RP Photonics auf und kommen Sie schnell voran!
Vielleicht möchten Sie die PDF-Broschüre von RP Fiber Power mit 32 Seiten (englisch) herunterladen.
Werfen Sie auch einen Blick auf die häufig gestellten Fragen.
