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RP Fiber Calculator ist ein praktisches Tool für Berechnungen zu optischen Fasern.
RP Fiber Power ist ein extrem flexibles Tool für das Design und die Optimierung für Faserlasern, Verstärkern und auch passiven Fasern.
RP Resonator ist ein besonders flexibles Tool für die Entwicklung von Laserresonatoren.
RP ProPulse kann die Pulsausbreitung in modengekoppelten Lasern und synchron gepumpten OPOs simulieren.
RP Coating ist ein besonders flexibles Designwerkzeug für dielektrische Vielschichtsysteme.
RP Q-switch kann die Entwicklung optischer Leistungen in gütegeschalteten Lasern simulieren.
Die meisten unserer Softwareprodukte bieten eine leistungsfähige Skriptsprache, die Ihnen ein ungewöhnliches Maß von Flexibilität gibt.
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RP Coating – das Software-Werkzeug für das
Design optischer Vielschichtstrukturen

Das Konzept der Benutzung

RP Coating erhält seine Eingaben nicht durch Ausfüllen von Dialogen und Formularen, sondern in der Form von Skripten, die mit dem integrierten Editor bearbeitet werden können. Wenn ein Skript “ausgeführt” wird, liest die Software alle enthaltenen Kommandos. Wenn dies bis zum Ende des Skripts erfolgreich geschieht, können Diagramme erzeugt werden, die die Resultate darstellen. Zusätzlich können Ausgaben in Textform angezeigt werden, auch in erzeugten Diagrammen; sie können ebenfalls in Textdateien oder binäre Dateien beliebigen Formats geschrieben werden.

Obwohl Programme anderer Anbieter mit einer rein grafischen Benutzeroberfläche schöner aussehen mögen, können sie mit RP Coating in punkto Flexibilität nicht mithalten:

  • Andere Software erfordert meist, dass der Benutzer in Formularfeldern reine Zahlenwerte eingebit, während man in RP Coating überall auch mathematische Ausdrücke verwenden kann.
  • In RP Coating muss die Schichtstruktur nicht unbedingt als eine Tabelle eingegeben werden (was sehr mühsam sein kann), sondern kann auch mit Schleifen konstruiert werden, wo die Schichtdicken systematisch entsprechend einem mathematischen Ausdruck variieren (siehe ein Beispiel unten).
  • Man kann verschiedene Teile eines Designs einfach miteinander kombinieren – beispielsweise einen Bragg-Spiegel, eine Abstandsschicht und einige zusätzliche Schichten darauf. Das gesamte Design kann einfach parametrisiert werden.
  • RP Coating erlaubt Optimierungen mit einer beliebigen mathematischen Form der Zielfunktion (figure-of-merit). Bei anderen Programmen können meist nur Parameter einer fest vorgegebenen Zielfunktion eingegeben werden.
  • Sie können beliebige zusätzliche Berechnungen hinzufügen: beispielsweise irgendwelche Größen über einen Bereich von Einfallswinkeln mitteln oder Effekte auf ultrakurze Pulse simulieren.
  • Für grafische Ausgaben wie auch für die Ausgabe in Textform bietet die Skriptsprache eine enorme Flexibilität; was immer Sie für nützlich halten, kann implementiert werden – normalerweise mit nur ein paar Zeilen Skriptcode.
  • Natürlich können Sie innerhalb eines Skripts und zwischen verschiedenen Skripten mit copy & paste arbeiten, das weitaus angenehmer ist, als viele Formulare durchzugehen und Werte dort erneut einzugeben.

Es ist nicht schwierig, mit der Software loszulegen: Sie können mit einer der Demo-Dateien beginnen und diese an Ihre konkreten Bedürfnisse anpassen, dabei auch die ausführliche Dokumentation zu Rate ziehen, und bei Schwierigkeiten hilft Ihnen der kompetente technische Support.

Seit Version V3 kann man in einem Skript ein maßgeschneidertes Formular definieren (siehe unten). Dieses Features erlaubt einem, die enorme Flexibilität der Skriptsprache mit der einfachen Bedienung eines Formulars zu verbinden.

Die Skriptsprache

RP Coating unterstützt eine sehr leistungsfähige Skriptsprache. Jedes Skript enthält alle Eingaben – von der Definition einer Struktur über die nötigen Optimierungen und die zu erzeugenden grafischen Diagramme. Natürlich können Sie häufig benötigte Skriptteile auch in externen Dateien speichern und diese in Ihren Skripten aufrufen.

Eine Code-Fragmente zeigen ihnen im Folgenden, wie einfach die Skriptsprache verwendbar ist.

Bragg-Spiegel

Das erste Beispiels zeigt die Definition eines Bragg-Spiegels:

l_Bragg := 1000 nm  { Bragg wavelength }
N_Bragg := 8  { number of layer pairs }
 
beam from superstrate
substrate: BK7
for j := 1 to N_Bragg do
begin
* SiO2, d = l / 4 at l_Bragg
* TiO2, d = l / 4 at l_Bragg
end
superstrate: air

Gechirpter Spiegel

Ein zweites Beispiel zeigt die Definition eines “gechirpten” Spiegels, bei dem die Schichtdicken innerhalb der Struktur systematisch variieren:

l_Bragg0 := 1000 nm  { Bragg wavelength in the middle }
dl := 5 nm  { change of Bragg wavelength with each layer pair }
N_Bragg := 8  { number of layer pairs }
l_B(j) := l_Bragg0 + (j - N_Bragg / 2) * dl  { Bragg wavelength for layer pair j }
d_SiO2(j) := (var l; l := l_B(j); l / 4 / n_SiO2(l))
d_TiO2(j) := (var l; l := l_B(j); l / 4 / n_TiO2(l))
 
beam from superstrate
substrate: BK7
for j := 1 to N_Bragg do
begin
* SiO2, d = d_SiO2(j)
* TiO2, d = d_TiO2(j)
end
superstrate: air

Sie sehen, dass man einfach auch andere Arten von “Chirps” realisieren, zusätzliche Schichten einfügen könnte etc. Diese Flexibilität finden Sie in anderen Produkten häufig nicht.

Numerische Optimierung

Schließlich betrachten wir eine numerische Optimierung:

l_HR := 1064  { HR wavelength }
l_HT := 808   { HT wavelength }
FOM():= { merit function }
  sqrt(sum(d := -20 to +20 step 5, T(l_HR + d)^2)
      +sum(d := -20 to +20 step 5, R(l_HT + d)^2))
 
optimize coating for minimum of FOM()

Die definierte Zielfunktion FOM() ergäbe Null für einen Spiegel mit verschwindender Transmission um 1064 nm und verschwindender Reflektivität um 808 nm – dies ist das Design-Ziel für einen dichroischen Spiegel, mit dem Pumplicht in einen Nd:YAG-Laser eingebracht werden kann.

Editoren für Skriptcode

Für das Editieren von Skriptcode bietet die Software leistungsfähige Editoren und zusätzliche Tools. Hier sehen Sie einen Editor:

script editing in RP Resonator

Einige sehr nützliche Features dieser Editoren:

  • Multilevel undo/redo: Sie können mehrere Änderungen im Text schrittweise rückgängig machen oder doch wieder anwenden.
  • Syntax highlighting: erkannte Namen von Befehlen oder Funktionen, Schlüsselworte und Kommentare werden mit unterschiedlichen Farben angezeigt. Dies erleichtert sehr die Erkennung der Struktur.
  • Parameter-Hilfe: Wenn Sie einen Funktionsnamen gefolgt von einer öffnenden Klammer eintippen, zeigt der Editor Infomationen über die benötigte Parameterliste an. Damit wird es wesentlich einfacher, hunderte von Funktionen zu nutzen.
  • Syntaxprüfung: Sie können die Syntax eines Skripts schnell überprüfen lassen, ohne es auszuführen.
  • Code snippets library: Sie können ganz einfach häufig benötigte Code-Teile in Ihr Skript einfügen (siehe das Bild unten). Dies ist wesentlich praktischer, als beispielsweise Code-Teile in der Dokumentation oder den Demo-Dateien zu suchen. Nutzer können auch eigenen Code in die Library einfügen.
code snippets library

Maßgeschneiderte Formulare

Seit der Version 3 gibt es in RP Coating Formulare, die entsprechend Ihren spezialisierten Bedürfnissen maßgeschneidert werden. So ein Formular kann innerhalb eines Skripts definiert werden – entweder von Ihnen selbst, wenn Sie möchten, oder auch im Rahmen des technischen Supports.

custom form for designing Bragg mirrors

Siehe auch eine separate Seite, die maßgeschneiderte Formulare im Detail erklärt.

Grafische Ausgaben

Ein Skript kann mehrere Diagramme erzeugen, um die Resultate der Berechnungen darzustellen. Beispiele finden Sie auf den Seiten für verschiedene Demo-Dateien. Jedes Diagramm wird in einem separaten Fenster gezeigt, welches Ihnen auch erlaubt, Positionen mit ein oder zwei Cursorn zu messen, die Grafik im GIF- oder PNG-Format abzuspeichern, oder die Grafik in die Windows-Zwischenablage zu kopieren. Unten sehen Sie ein Beispiel für solch ein Grafik-Fenster, das zeigt, wie die optischen Intensitäten in einen bragg-Spiegel für unterschiedliche Wellenlängen eindringen.

field penetration into a Bragg mirror

Umfassende Dokumentation

RP Coating wird mit einer gut ausgearbeiteten Dokumentation geliefert, welche Ihnen einen schnellen Einstieg und eine effiziente Arbeit auch bei komplizierten Projekten erlaubt:

  • Zunächst gibt es ein Manual im PDF-Format, das detailliert (auf ca. 40 Seiten) alles Wichtige erklärt: die Prinzipien des physikalischen Modells, die Bedieneroberfläche, die Skriptsprache, etc.
  • Die zusätzliche kontextsensitive Hilfefunktion ist sogar noch detaillierter. Das Bild unten gibt Ihnen einen Eindruck.
online help of RP Coating

Technischer Support

Falls es noch irgendwelche Schwierigkeiten gibt, können diese mit dem technischen Support effizient angegangen werden. Wir stellen sicher, dass Ihre Probleme schnell gelöst werden.

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