RP ProPulse — Simulation der Ausbreitung ultrakurzer Pulse

Beispiel: Nichtlineare Pulskompression

Hier untersuchen wir die nichtlineare Pulskompression in einer Faser. Die Pulse werden zunächst in der Faser durch deren Nichtlinearität spektral verbreitert; gleichzeitig nimmt die Pulsdauer wegen der chromatischen Dispersion etwas zu. Nach der Faser wird ein dispersiver Kompressor eingesetzt, um nahezu bandbreite-limitierte Pulse zu erhalten.

RP ProPulse ist an sich für die Pulspropagation in Resonatoren entwickelt worden. Wir können aber eine bestimmte Länge einer Faser als einem Resonatorumlauf entsprechend ansehen. (In manchen Fällen ist die Software RP Fiber Power d für Anwendungen mit Fasern besser geeignet.)

resonator: ring
* FiberPiece:
  GDD = GDD_f * dL, SPM = gamma_f * dL
resonator end

external at 0:
* Compressor: compress [order = 2, goal = maxpeak]
  { optimized dispersion for maximum peak power }
external end

Der dispersive Kompressor wird hier numerisch optimiert für eine maximale Spitzenleistung der Pulse. Das Diagramm zeigt ebenfalls die Stärke der Gruppendispersion (GDD), die im Kompressor benötigt wird. Interessanterweise benötigt man bei einer längeren Faser weniger GDD. Dies liegt an der dann höheren Pulsbandbreite, die die Pulse für Dispersion empfindlicher macht.

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