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RP Fiber Power: Simulations- und Design-Software
für Faseroptik, Faserverstärker und Faserlaser

Beispiel: Ytterbium-dotierter Hochleistungs-Faserlaser mit Doppelkernfaser

Beschreibung des Modells

Wir simulieren numerisch einen Faserlaser mit den folgenden Eigenschaften:

Es gibt zwei unterschiedliche Demonstrations-Modelle für cladding pumping. Die hier gezeigten Resultate stammen vom einfacheren Modell, bei dem ein festes Intensitätsprofil für die Pumpwelle angenommen wird. Für radialsymmetrische Pump-Claddings mit bis zu einigen hundert Moden ist es ebenfalls möglich, ein ausgefeilteres Modell einzusetzen, bei dem alle Cladding-Moden berechnet werden und die modenabhängige Absorption berücksichtigt wird.

Ergebnisse

Abbildung 1 zeigt die Verteilung der Leistungen in der Faser und ebenfalls den Anregungsgrad der Ytterbium-Ionen. Bei der Reflexion am rechten Ende wird die Laserleistung stark reduziert.

Verteilung der Leistungen in der Faser
Abbildung 1: Verteilung der Leistungen und des Anregungsgrads in der Faser.

Abbildung 2 zeigt die Ausgangsleistung in Abhängigkeit von der Pumpleistung.

Ausgangsleistung in Abhängigkeit von der Pumpleistung
Abbildung 2: Ausgangsleistung in Abhängigkeit von der Pumpleistung.

Abbildung 3 zeigt die Ausgangsleistung in Abhängigkeit von der Laserwellenlänge. Es wird angenommen, dass diese durch das Fasergitter am Pumpende bestimmt wird. Die gestrichelten Kurven gelten für einen Fall mit vergrößerter Faserlänge (8 m anstatt von 6 m).

Ausgangsleistung in Abhängigkeit von der Laserwellenlänge
Abbildung 3: Ausgangsleistung in Abhängigkeit von der Laserwellenlänge. Die leichten Fluktuationen bei längeren Wellenlängen resultieren von Ungenauig­keiten der spektroskopischen Daten, nicht der Software.

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