《基於SeeFiberLaser的光纖雷射建模與仿真》是2021年6月科學出版社出版的圖書，作者是王小林，本書對光纖雷射器理論模型與仿真算法進行全面歸納總結，並基於SeeFiberLaser軟體進行仿真和最佳化。
基本介紹
- 中文名：基於SeeFiberLaser的光纖雷射建模與仿真
- 作者：王小林
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030691675
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《基於SeeFiberLaser的光纖雷射建模與仿真》對光纖雷射器理論模型與仿真算法進行全面歸納總結，並基於SeeFiberLaser軟體進行仿真和最佳化。《基於SeeFiberLaser的光纖雷射建模與仿真》共7章，主要內容包括光纖雷射器基本知識、連續光纖雷射器理論模型與仿真算法、脈衝光纖雷射器理論模型與仿真算法、單頻/窄線寬光纖雷射器理論模型、特殊光纖雷射器理論模型與仿真算法、SeeFiberLaser主要功能與使用技能、基於SeeFiberLaser的光纖雷射器仿真與最佳化。
圖書目錄
目錄
第1章 光纖雷射器基本知識 1
1.1 光纖雷射器概述 1
1.1.1 光纖雷射器簡介 1
1.1.2 光纖雷射器發展歷程與現狀 2
1.2 光纖光學基本知識 7
1.2.1 光纖基本參數 7
1.2.2 光纖中的損耗 9
1.2.3 光纖中的色散 10
1.2.4 光纖模式與光束質量特性 11
1.3 光纖雷射原理與基本知識 15
1.3.1 能級輻射與能級吸收 15
1.3.2 能級結構與吸收發射截面 17
1.3.3 光纖雷射器基本的速率方程 19
1.3.4 光纖雷射中的主要物理效應 24
1.4 光纖雷射仿真的現狀 37
1.4.1 基於通用編程軟體的仿真 37
1.4.2 基於仿真軟體的仿真 37
第2章 連續光纖雷射器理論模型與仿真算法 39
2.1 連續光纖雷射器的速率方程 39
2.1.1 增益光纖中的速率方程 39
2.1.2 傳能光纖中的功率傳輸方程 41
2.2 光纖雷射器的邊界條件 42
2.2.1 線性腔光纖振盪器邊界條件 42
2.2.2 線性腔光纖放大器邊界條件 51
2.2.3 環形腔光纖雷射器邊界條件 56
2.3 光纖雷射器增益光纖溫度與熱源模型 59
2.3.1 光纖雷射器雙包層增益光纖溫度模型 59
2.3.2 光纖雷射器雙包層增益光纖熱源模型 61
2.3.3 增益光纖熱量來源分析 61
2.4 連續光纖雷射穩態速率方程求解算法 63
2.4.1 差分疊代法求解偏微分方程的基本步驟 63
2.4.2 速率方程差分疊代法求解偏微分方程的基本步驟 64
第3章 脈衝光纖雷射器理論模型與仿真算法 67
3.1 調Q脈衝光纖雷射器理論模型與仿真算法 67
3.1.1 脈衝光纖雷射器速率方程 67
3.1.2 主動調Q脈衝光纖雷射器邊界條件 69
3.1.3 被動調Q脈衝光纖雷射器速率方程與邊界條件 71
3.1.4 脈衝光纖雷射速率方程求解算法 73
3.2 鎖模脈衝光纖雷射器理論模型與仿真算法 75
3.2.1 鎖模脈衝光纖雷射器簡介 75
3.2.2 被動鎖模環形光纖雷射器理論模型 76
3.2.3 鎖模脈衝光纖雷射器仿真算法 81
第4章 單頻/窄線寬光纖雷射器理論模型 82
4.1 單頻光纖放大器的理論模型 82
4.1.1 信號光與布里淵斯托克斯光的耦合方程 82
4.1.2 考慮泵浦和增益後的單頻光纖放大器耦合方程 83
4.2 窄線寬光纖放大器的理論模型 85
4.2.1 信號光與拉曼斯托克斯光的耦合方程 86
4.2.2 窄線寬光纖放大器的速率方程 87
4.2.3 窄線寬光纖放大器的邊界條件 89
4.2.4 窄線寬光纖放大器理論模型中的參數 90
第5章 特殊光纖雷射器理論模型與仿真算法 95
5.1 超螢光光源理論模型 95
5.2 拉曼光纖雷射器理論模型 96
5.2.1 拉曼光纖雷射器原理 96
5.2.2 拉曼光纖振盪器邊界條件 98
5.3 分散式隨機反饋光纖雷射器理論模型 99
5.3.1 分散式隨機反饋光纖雷射器簡介 99
5.3.2 分散式隨機反饋光纖雷射器的速率方程理論 100
5.4 混合增益光纖雷射器理論模型 101
5.4.1 混合增益光纖雷射器原理 101
5.4.2 混合增益光纖雷射器的速率方程理論 102
5.5 光纖雷射器橫向模式耦合的理論模型 104
5.5.1 僅考慮橫向模式功率耦合的理論模型 104
5.5.2 考慮模式分布與模式耦合的理論模型 105
5.6 超連續譜光源理論模型與仿真算法 106
5.6.1 超連續譜光源基本原理與理論模型 106
5.6.2 譜方法求解非線性薛丁格方程 109
第6章 SeeFiberLaser主要功能與使用技能 112
6.1 SeeFiberLaser主要功能簡介 112
6.2 SeeFiberLaser主要元器件 113
6.2.1 連續泵浦源 114
6.2.2 連續種子源 125
6.2.3 雙包層摻鐿光纖 125
6.2.4 雙包層傳能光纖 134
6.2.5 雙包層光纖光柵 136
6.2.6 前向泵浦信號合束器 139
6.2.7 後向泵浦信號合束器 143
6.2.8 光纖端帽 144
6.2.9 調Q開關 147
6.2.10 方波信號發生器 149
6.3 仿真實例建模原則 150
6.3.1 元器件連線規則 150
6.3.2 系統參數選擇的若干原則 151
6.4 仿真結果存儲與查看 151
6.4.1 仿真結果存儲 151
6.4.2 仿真結果查看 153
6.5 仿真數據說明 157
6.5.1 功率數據及物理意義 157
6.5.2 部分變數含義補充說明 161
6.6 仿真實例搭建 167
6.6.1 放大器基本結構 167
6.6.2 仿真系統搭建 168
6.6.3 數據顯示與存儲 170
第7章 基於SeeFiberLaser的光纖雷射器仿真與最佳化 173
7.1 摻鐿光纖雷射振盪器仿真與最佳化 173
7.1.1 摻鐿光纖長度對輸出特性影響的仿真與最佳化 174
7.1.2 中心波長對輸出特性影響的仿真與最佳化 175
7.1.3 低反射光纖光柵反射率對輸出特性影響的仿真與最佳化 176
7.1.4 泵浦波長對輸出特性影響的仿真與最佳化 178
7.2 1020nm短波和1150nm長波摻鐿光纖雷射振盪器仿真與最佳化 180
7.2.1 1020nm短波光纖雷射振盪器仿真與最佳化 180
7.2.2 1150nm長波光纖雷射振盪器仿真與最佳化 183
7.3 ASE光源仿真與中心波長最佳化設計 185
7.4 級聯泵浦光纖放大器仿真與最佳化 186
7.4.1 摻鐿光纖長度對輸出功率和SRS影響的仿真 187
7.4.2 種子功率對SRS影響的仿真 189
7.4.3 泵浦方式對SRS影響的仿真 190
7.4.4 5kW級聯泵浦光纖放大器的最佳化結構 192
7.5 拉曼光纖雷射器和隨機光纖雷射器仿真與最佳化 193
7.5.1 拉曼光纖雷射器的仿真與最佳化 193
7.5.2 隨機光纖雷射器的仿真與最佳化 196
7.6 鎖模脈衝光纖雷射器仿真與不同脈衝最佳化 197
7.6.1 孤子脈衝 198
7.6.2 耗散孤子共振 200
7.6.3 耗散孤子脈衝分裂 202
7.6.4 飛秒脈衝雷射產生 204
7.7 單頻光纖放大器仿真與最佳化 206
7.7.1 摻鐿光纖長度對SBS影響的仿真與最佳化 207
7.7.2 摻鐿光纖泵浦吸收係數對SBS影響的仿真與最佳化 208
7.8 本章小結 209
參考文獻 211
