Simulation in der Photonik

Der Einstieg in die Laser-Modellierung

Viele verstehen bereits recht gut, dass die Lasersimulation (oder allgemeiner, Simulationsmodelle in der Photonik) für ihre industrielle Laserentwicklung oder ihre wissenschaftliche Forschung extrem wertvoll wäre. Jedoch zögern sie mit dem Einstieg wegen der Sorge, dass es zu schwierig sein könnte, so etwas durchzuführen. Hier soll gezeigt werden, dass es gar nicht so schwierig sein muss.

Sie können wie folgt vorgehen:

Formulieren Sie die relevanten Fragen

Es ist wichtig, gleich anfangs eine Anzahl konkreter Fragen aufzustellen, die Sie gerne beantwortet hätten – zum Beispiel:

Was wäre die Performance meines Lasers, wenn alle Komponenten perfekt entsprechend ihrer Spezifikationen arbeiteten?
Wie relevant sind Effekte wie gain guiding, Dejustage, Inhomogenitäten von Pumpprofilen etc. für die Performance meines Lasers oder Verstärkers?
Warum genau kann ich keine kürzeren Pulse von meinem modengekoppelten Laser erhalten? Was sind die prinzipiellen Begrenzungen? Würde es helfen, bestimmte Details des Systems zu ändern?

Natürlich werden Ihnen mehr und mehr solcher Fragen begegnen, wenn Sie erst einmal mit einem Modell arbeiten. Es ist jedoch wichtig, von Anfang an in die richtige Richtung vorzugehen.

Beschaffen Sie die geeignete Simulationssoftware

Sie benötigten geeignete Software – aber was genau heißt geeignet?

Sie muss die relevanten Prozesse simulieren können.
Im Zweifelsfall fragen Sie RP Photonics. Wir wissen, was Sie brauchen, um Ihre Aufgaben zu lösen.
Sie muss leistungsfähig und flexibel sein.
Es reicht nicht, nur einfache Situationen simulieren zu können. Früher oder später werden Sie auch auf komplexere Fälle stoßen.
Sie muss einfach handhabbar sein.
/Sie müssen sich auf die eigentliche Sache konzentrieren können, ohne durch eine hakeliges Benutzeroberfläche abgelenkt zu werden.
Sie muss verlässliche Resultate produzieren.
Falsche Simulationsresultate können sehr irreführend sein. Sie brauchen eine sorgfältig validierte Software.
Sie brauchen kompetenten und hilfreichen technischen Support.
Sie mögen schwierigen Fragen begegnen, und dann brauchen Sie kompetente Hilfe.
RP Photonics kann sogar maßgeschneiderte Kurse anbieten, wenn Sie die physikalischen Grundlagen besser verstehen müssen. (Für die Handhabung der Software selbst brauchen Sie keine Schulung.)

RP Photonics ist ein exzellenter Partner für Simulationen in der Photonik – mit sehr detailliertem Wissen über Laserphysik und verwandte Gebiete, kombiniert mit einer Expertise in numerischer Programmierung und dem Design von Benutzeroberflächen.

Sie mögen erwägen, Ihre eigene Modellierungssoftware zu entwickeln. Dies gibt Ihnen die volle Kontrolle, und Sie werden eine Menge dabei lernen. Jedoch kann der hohe Aufwand, um eine wirklich gute und verlässliche Simulationssoftware zu entwickeln, meist nicht mit der Anwendung durch eine einzelne Person gerechtfertigt werden. Beachten Sie hierbei auch, dass eine mit begrenztem Aufwand entwickelte Lösung (mit einer dürftigen Benutzeroberfläche, ohne angemessene Validierung und ohne Dokumentation) kaum empfohlen werden kann; sie könnte irreführende Resultate ergeben, zu umständlich zu bedienen sein und könnte nicht mehr weitergeführt oder gar nicht mehr weiter benutzt werden, wenn ihr Entwickler die Gruppe verlässt. Denken Sie auch daran, dass Ihre eigentliche Aufgabe als Ingenieur oder Wissenschaftler vermutlich nicht die Entwicklung von Werkzeugen ist, sondern das Erzielen von Resultaten. Sie sind vermutlich viel produktiver, wenn Sie mit einer guten Simulations- und Designsoftware arbeiten, anstatt solche Software selbst zu entwickeln.

Fragen Sie einfach!

Vielleicht sind Sie anfangs nicht sicher, ob die Modellierung in einem konkreten Fall überhaupt sinnvoll ist. Dann kann es sehr nützlich sein, einmal mit einem erfahrenen Experten darüber zu sprechen. Kontaktieren Sie einfach RP Photonics; sie werden ehrliche Antworten dazu erhalten, welche Arten von Modellen geeignet sein könnten bzw. ob Modellierung im konkreten Fall überhaupt der richtige Ansatz ist. Manchmal ist dies nicht der Fall, z. B. weil die Situation zu komplex ist oder die benötigten Eingabedaten nicht verfügbar wären.