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小火龍果

2020-04-13 10:40

RP Fiber Power-光纖建模原理

RP Fiber Power光纖基本物理模型。
光纖基本原理-步長(zhǎng)

1.縱向：
模型總是考慮長(zhǎng)度為 L 的單個(gè)有源光纖。沿光纖的位置具有 z 坐標(biāo)特點(diǎn)，從 0 到 L 變化。
用戶定義一些步數(shù) Nz，數(shù)值上光纖由 Nz 段長(zhǎng)為[attachment=99773]。軟件計(jì)算位置[attachment=99774]處的光功率和電子能級(jí)粒子束，其中指數(shù) j從0到Nz變化。

[attachment=99771]

當(dāng)決定 z 方向的步數(shù)，應(yīng)當(dāng)考慮以下方面。

為獲取高精度，步長(zhǎng)尺寸應(yīng)當(dāng)很小以至于每一個(gè)有關(guān)的光信道在每一步的信號(hào)增益或損耗低于 0.5dB。比如，一個(gè)信號(hào)增益為 30dB 的光放大器，至少應(yīng)該有 60 步，為了高精度最好 100 步。（建議保留一些保護(hù)區(qū)，因?yàn)樵诠饫w的某些部分增益可能更大。）
檢查當(dāng)雙倍步數(shù)時(shí)結(jié)果是否改變。
所需的計(jì)算時(shí)間隨步數(shù)而增加。大多數(shù)情況下，計(jì)算時(shí)間不是嚴(yán)格的方面。但是，值得試一試更小步數(shù)以防需要高橫向分辨率或大數(shù)量光信道。

任何與 z 相關(guān)的計(jì)算量都將在網(wǎng)格點(diǎn)之間進(jìn)行線性插值。如果這些步長(zhǎng)線性特性在某些生成的圖中變得明顯，這表明所選的步長(zhǎng)數(shù)目可能太小。
該模型的一個(gè)一般假設(shè)是摻雜濃度在 z 方向是恒定的。請(qǐng)注意，可以選擇不同的縱向步長(zhǎng)來(lái)模擬超短脈沖傳播。
2.橫向：環(huán)和方位角
模型也包括橫向相關(guān)的摻雜分布和光強(qiáng)度。用戶定義半徑逐漸增大的一個(gè)或多個(gè)環(huán)。環(huán)的指數(shù) k 從 1 變化到 Nr。下圖中顯示 3 個(gè)環(huán)的例子。
[attachment=99775]