RP Fiber Power 光纤激光器及光纤器件设计软件|全面解析

RP Fiber Power是一款功能强大的建模软件，用于设计和优化光纤器件 - 特别是光纤放大器和激光器以及其他类型的波导激光器，还有光纤耦合器，多芯光纤，螺旋芯光纤和锥形光纤。

该软件提供有效的传播和数值光束传播。还可以研究超短脉冲传播，例如在光纤放大器系统，锁模光纤激光器，电信电缆和自动优化的脉冲压缩器中。

RP Fiber Power是为高级用户提供的多功能工具，但同时（特别是自定义表格的V6以来）也非常适合那些没有（或尚未）进入该领域专家的用户。

对于任何认真对待光纤器件的人来说，这都是必须的 - 无论是在工业发展，科学研究还是教育方面。其用户界面结合了极大的灵活性和简单的启动。因此，它同样适用于高效的例行检查和大多数复杂的模拟工作。

RP Fiber Power应用

RP Fiber Power可用于分析和优化各种器件：

器件	应用示例
单模和多模光纤	计算模式属性，如振幅分布，有效模式区域，有效指数，色散; 计算光纤耦合效率; 模拟弯曲，非线性自聚焦或增益引导对光束传播的影响，高阶孤子传播
光纤耦合器，双包层光纤，多芯光纤，平面光波电路	模拟双包层光纤中的泵浦吸收，研究光纤耦合器中的光束传播，锥形光纤中的光传播，分析弯曲的影响，放大器中的交叉饱和效应，泄漏模式等。
光纤放大器	研究在单放大器级或多级放大器系统中增益和饱和特性（连续波或脉冲放大），铒掺镱放大器光纤中的能量转移，猝灭效应的影响，放大自发发射等
光纤电信系统	分析色散和非线性信号失真，放大器噪声的影响，优化非线性管理和放大器的放置
光纤激光器	分析和优化功率转换效率，波长调谐范围，Q开关动态
超快光纤激光器和放大器	研究脉冲形成机制，稳定范围，非线性和色散的影响，抛物线脉冲放大，最佳的色散脉冲压缩，反馈灵敏度，超连续谱产生
脉冲和超快速固体激光器和放大器	研究Q开关，模式锁定行为，找到可饱和吸收器所需的特性，分析反馈灵敏度，啁啾脉冲放大研究再生放大稳定性极限

关键特征

最新版本（V7）的主要特征是：

模式求解器

该软件包含一个有效的模式求解器，它可以从给定的径向对称折射率分布计算所有传导光纤模式的幅度分布，有效模式区域，截止波长，传播常数，群速度和色散。这对于具有无源和有源光纤的模型非常有用 - 即使对于具有数百种模式的情况也是如此。

示例案例展示了如何分析渐变折射率光纤的模式，或模拟将光发射到多模光纤中。

另请参阅我们的模式求解器演示视频。

激光活性离子

通常，人们使用相对简单的标准增益模型。然而，对于更复杂的激光离子，用户可以自由地定义激光活性离子的能级方案和引起这些能级之间跃迁的各种过程。因此，该软件适用于任何可能的激光离子（Nd3 +，Yb3 +，Er3 +，Tm3 +，Pr3 +，......）和泵浦方案。它甚至可以处理具有不同离子种类组合的情况（例如Yb3 +和Er3 +）或具有复杂的淬火过程。它还可以描述各种类型的上转换激光器。

超短脉冲传播

该软件可以模拟无源和有源光纤器件中超短脉冲的传播，也可以模拟其他组件，如光谱滤波器、手动或自动优化的色散压缩器、棱镜对和光栅对、调制器和可饱和吸收器。因此，不仅可以模拟光纤放大器中的单通放大或电信光纤电缆中的数据传输，还可以模拟锁模光纤激光器、啁啾脉冲放大器系统、再生放大器和光纤干涉仪中的脉冲演变。交互式脉冲显示窗口允许人们方便地检查脉冲的所有细节。

在任意色散（可以从模式求解器获得）、克尔非线性、受激拉曼散射（SRS）和放大器增益（包括增益饱和）的影响下，时间和频谱脉冲特性可以在光纤中演化。可以包括自陡峭；甚至可以模拟超连续谱的产生。具有自动步长控制的精确数值算法确保了高精度和高速度。

光纤数据

RP Fiber Power附带大量光纤数据集，包含掺杂有镱、铒、铥等的各种激光活性玻璃的光谱数据，以及部分波导参数。一些数据集包含来自科学文献的数据，其他数据集来自与RP Photonics合作的光纤制造商。此外，您可以轻松地将任何自己的光纤数据集成到软件中。

您还可以使用技术支持来获取由用户或制造商提供的数据制作的其他光纤数据文件。

用于体激光器和放大器

你甚至可以使用RP Fiber Power ，即使是固体激光器，只要光束半径在激光晶体内近似恒定。这一条件适用于许多端泵浦激光器。例如，你可以模拟一个Q开关Nd:YAG激光器，用连续或脉冲泵浦来研究脉冲积累，多种横向模式，淬火过程的影响等等。

使用简单和最大限度灵活性

用户界面的质量是一个重要方面。RP Photonics找到了一种最方便的方法来结合两种通常相互排斥的功能：只需填写交互式表单即可轻松入手，并通过强大的脚本语言实现最大的灵活性。根据表单输入，自动生成并执行脚本。在大多数情况下，这种方法就足够了。对于特殊添加，您可以通过表单注入一些额外的脚本代码，或编辑整个脚本。

利用脚本语言，您甚至可以实现最复杂的模拟，超出开发人员的预期。例如，您可以在超短脉冲模拟中安排任意光纤序列和其他光学元件。此外，您可以使用脚本代码以数学方式处理输入数据或计算结果，读取或写入文本和二进制文件，生成各种图表，以及以格式良好的形式显示输出作为文本（在程序的主窗口中或写入图表或文件）。

从V6开始，甚至可以创建自定义表单：获取用于专门模拟目的的表单，可以自己制作或在技术支持范围内制作。

V7引入了其他功能来支持您编写脚本 - 特别是编辑器中的语法突出显示，参数帮助，自动代码重新格式化和调试器。

最重要的是，我们的高质量技术支持（见下文）可以让您快速解决问题。
请参阅我们关于脚本的演示视频。

高质量的文档

对于严肃的建模工作，您需要具有全面文档的高质量产品。RP Fiber Power附带了一本非常详细的PDF手册，不仅解释了软件的处理和脚本语言的细节，还解释了使用什么样的物理模型，基本的假设等等。另外，你得到了 所有这些信息都以方便的上下文相关在线帮助系统的形式提供。

此外，还有40多个案例研究说明了可能模拟的许多方面。

RP Fiber Power已经是一款具有强大优化功能和高效计算能力的光纤激光器及光纤器件设计软件。对于大多数用户来说，RP Fiber Power的标准版本所具有的运算速度是完全足够的。大多数提供的演示脚本可以在一个普通的PC上执行，最多在几秒钟内就可以完成。在许多实际应用中，即使是速度不是特别快的计算机，计算速度也不是问题。

但是，在某些情况下，复杂的模拟需要大量的计算时间，如下列情况：

• 超短脉冲的传播:计算时间会变长，例如，如果一个脉冲需要在长光纤中传播很多次，或者强非线**互作用和一个大的脉冲带宽(特别是与长脉冲持续时间相结合)，这就会对计算速度有要求。

• 数值光束传播也对计算速度也有很高的要求，例如：通过长光纤传播时，特别是需要高分辨率的数值网格时。

  
  

因此，为了满足部分用户对RP Fiber Power运算速度的高要求，RP Photonics 公司于2020年5月发布了需要额外付费的Numerical Power Package数字工具箱，它可以作为RP Fiber Power 的附加插件，它有非常惊人的模拟速度，并且不用改变脚本代码，具体功能如下：

• 它的核心优势是运算速度有了很大的提高——通常是5倍，有时甚至是10倍，特别是在使用更先进的CPU时，速度更为惊艳。

• 它大大加快了脚本语言的某些函数，主要是关于数组和矩阵的函数。

• 它还提供了一些更特殊的函数，你可以在你的脚本中使用这些函数，比如乘法或逆矩阵。

• Bessel J函数具有更高的精度。此外，Bessel J 函数被支持用于复杂的参数，不仅用于真实的参数，也用于非整数阶。

• 另外，它可以获得第一类和第二类Hankel 函数以及相关的Legendre polynomials.
  

Numerical Power Package工具箱的运行模式

• RP Fiber Power(自05/2020年以来的任何版本)现在使用的是一个通常不需要特殊dll的数值库，但可以使用Numerical Power Package提供的dll。这些dll包含使用特殊CPU指令(即SSE3、SSE4、AVX、AVX2和AVX-512类型的指令)的代码，这些指令是为高效的大规模数字生产而开发的。例如，一条CPU指令不仅可以对一个或几个数字执行某种数学操作，还可以对这些数字的大字段执行某种数学操作。

• 最大的性能改进来自于单个CPU核心的计算效率的提高。但是，有些函数也使用多线程，例如同时使用多个CPU内核。

• 对于许多任务，Numerical Power Package工具箱会自动应用几种代码中的一种，这取决于所识别的CPU特性。

• 虽然所提到的CPU指令类型已经被大多数CPU支持了好几年，甚至对于普通的办公电脑也一样支持，但是很少有软件包使用它们，因为程序代码需要为之做很大的调整。
  

Numerical Power Package工具箱运行所需条件

• 硬件：需要有一个合适的计算机CPU，至少支持SSE3指令集。

• 软件License :购买带有Numerical Power Package工具箱的RP Fiber Power 的License 。对于已经购买了RP Fiber Power License 的用户，可以升级到有Numerical Power Package工具箱的版本。需要说明的是，并不仅限于最新V7版本，如果不想升级到V7版本，也可以单独购买Numerical Power工具箱作为早期版本的附加组件。但是，建议至少使用V6版本，否则不能使用数值光束传播这个功能。

• 安装：将购买的带有Numerical Power Package工具箱的RP Fiber Power软件安装到计算机上。然后安装Numerical Power Package工具箱，在安装过程中，将会获得通过一个额外的大容量安装包，这样也就安装了所需的dll。

  
  

大多数软件更新都不需要更新dll。如果有需要的情况，我们也会建议您更新dll。一旦您购买了带有Numerical Power Package工具箱的RP Fiber Power 的License，就不需要为以后更新dll支付额外的费用。

您不需要为了提高速度而更改模拟脚本或程序设置应用。只需要您利用提供的一些附加功能。

对电脑硬件的使用建议

• 如果您使用一台速度很快的电脑，它当然会对软件的运算速度有所帮助。最重要的方面是单线程性能，即执行单个线程的速度。这是由高时钟频率等因素决定的，可能通过超线程得到了增强。拥有一个大的CPU缓存也会很有很大帮助。

• 对于RP Fiber Power标准版本来说，拥有更多的CPU内核对运算速度帮助不大，但如果带了Numerical Power Package工具箱，在某些情况下，更多的CPU内核对运算速度的提高则有很大的帮助。不过，在大多数情况下，它允许您同时执行其他软件，而不会大大降低速度。

• 如果为了获得最大速度而去购买了一台新计算机，我们建议找支持AVX-512扩展的CPU，它可以在运行Numerical Power Package工具箱时，在速度上带来实质性飞跃。但其实IntelCore-i7(还不支持AVX-512)已经在速度提供了很大的改进。我们从实践中发现一些迹象，不管是否带Numerical Power Package工具箱， AMD cpu的支持都不如英特尔cpu的支持，它会导致低速。

• 此外，有足够的主存是有益的。大多数模拟仿真不需要大量内存，但有些特殊情况下是需要的，比如在使用大网格的数值光束传播时。通常情况下，8GB的主存就足够了，如果再多一些主存，在某些情况下可能也会有帮助。

• 基本上，所有现代cpu都可以在64位模式下运行，但只有在64位Windows下使用时才可以。不过我们还是会为使用32位Windows版本的客户提供了32位版本的软件，但需要注意的是，32位版本不能使用超过3gb的主存(即使已经安装了更多)，而且通常也会慢20%左右。现在大家都通常使用64位Windows版本。

  
  

优化建模方法

通常，我们可以通过选择正确的建模方法获得巨大的速度增益。例如，选择一种考虑所有相关物理效应的模型，还有要始终牢记建模相关的问题。

模式求解器

RP Fiber Power包含一个功能强大的模式求解器，可以非常快速地计算来自给定径向对称折射率分布的光纤的所有导模（LP模式）。这适用于具有数百种模式的光纤。模式求解器还计算传播常数和纤芯中传导的功率分数。

折射率分布可以用公式指定，或者根据测量结果从表格值中指定。还可以包括任何波长依赖性，这也允许用预定函数计算色散（材料和波导色散）。

得到的强度分布可以非常容易地用于光学信道的定义，以计算光纤中的功率演变。（当然，为此目的，您也可以使用其他来源的分布，例如根据制造商的规格。）

光束传播

锥形光纤中光束传播的例子

RP Fiber Power可以数值模拟具有任意（但弱引导）折射率分布的光纤（或其他波导）中任意复杂场分布的传播。使用分步傅立叶算法。可以传播不同波长的多个光束，并且可以通过激光活性离子和非线性效应（XPM，SRS）相互作用。

用户可以完全控制数字网格参数，折射率和掺杂剂分布，输入栏等。作为所有其他功能，所有这些也可以通过脚本命令控制，以便生成任意图，从一个光束传播设备提供数据 进入另一个（可能有插值），导入和导出数据到任何格式的文件等。这使得RP Fiber Power成为一个强大的工具，例如 用于研究锥形光纤，双包层光纤和各种其他光纤元件。

能级系统和跃迁

RP Fiber Power可用于模拟两种甚至三种不同类型的激光活性离子参与放大或激光发射过程的情况。每个离子可具有大量亚稳态激发能级。

用户可以自由定义电子能级之间的各种跃迁：

• 自发跃迁（辐射或非辐射）
• 光诱导跃迁（吸收或受激发射）
• 淬火过程（包括在较大离子簇中的对诱导淬火和淬火过程）
• 能量转移（相同类型或不同类型的离子之间，例如Er3 +和Yb3 +离子之间）

这些输入确定了速率方程系统，然后使用高级算法非常有效地求解。

右图显示了掺铥上转换光纤激光器背景下的示例情况。在这里，除了基态之外，还处理三个亚稳态。除了各种自发跃迁之外，还有四个吸收跃迁（包括准三级激光跃迁）和两个伴随受激发射（泵浦和信号）的跃迁。

光通道

RP Fiber Power 允许人们考虑大量所谓的光通道，这些通道可能代表单一的传播模式或一些(可能很大的)传播模式的**。对于放大自发辐射(ASE)的建模，通道可以有有限的光学带宽。对于每个通道，横向强度分布可以自由定义。对于光纤放大器，任何信号通道的噪声系数都可以计算出来。

下图展示了掺铒光纤放大器中的光通道:一个泵浦通道，两个信号通道和16个ASE通道。

动态模拟

光纤放大器中的脉冲失真

该软件还允许您模拟系统的时间演变。实现了一种高度灵活的方法，既可以精确模拟激光的动态，又可以充分考虑光纤中的传播时间，以及单通或双通脉冲放大的快速模拟。

例如，右侧的图显示了在高增益光纤放大器的放大期间脉冲形状如何因增益饱和而失真，以及这种脉冲提取了多少存储的能量。另一个例子对应于Q开关光纤激光器模型，其在单独的页面上描述。

您可以自动执行多个动态模拟。例如，您可以使用相对较粗的时间步长模拟脉冲放大器的泵浦，然后以更高的时间分辨率模拟信号放大。然后将两个模拟放入循环中以模拟多个泵浦/放大循环。

超短脉冲传播

超短脉冲可以用时域或频域中的复振幅阵列数字表示。傅立叶变换用于将时间和频率相互关联。波长相关的放大和色散在频域中建模，而非线性效应在时域中处理。精确的数字分步算法具有自动步长控制功能，可确保高精度和高速度。

通过指定GVD（群速度色散）或有效折射率的波长相关函数，可以包括任意色散。如果使用集成模式求解器，则还可以计算模式色散。

不仅可以对一个简单的克尔非线性进行建模，而且可以对具有延迟非线性响应的非线性进行建模，从而导致受激拉曼散射。用户可以指定任意的响应函数，而不仅仅是给定函数形式的参数，这样就可以处理任意增益谱的拉曼增益。

脚本语言的100多个函数可用于定义模型输入和检索各种脉冲属性。也可以使用方便的交互式脉冲显示窗口检查结果。

虽然各种竞争产品也可以模拟超短脉冲传播，但RP Fiber Power在其高灵活性方面可能是独一无二的，因为完全控制具有强大的脚本语言。因此，您可以将其用于各种模拟 - 甚至远远超出开发人员的预期。

速度和可靠性

在这种模型中稳态方程的数值解是一项具有挑战性的任务。它需要一个迭代过程。如果这个程序没有很好地解决，它的收敛性能很大程度上取决于具体情况。（请参阅2008-11-08的Spotlight文章，讨论此类模拟的验证。）

RP Fiber Power经过精心设计，使用具有自动调整参数的迭代程序。结果，该软件在很多种情况下实现了惊人的高速和可靠的收敛。这包括激光器操作非常接近阈值或远高于阈值，具有反向泵浦和强ASE的放大的情况等，其中其他软件在找到正确的解决方案时可能具有极端问题，或者在合理的时间内执行此操作。

RP Fiber Power 迭代程序的测试

上图以色标显示了当泵浦功率和输出耦合器传输系统变化时，光纤激光器模型中所需的迭代次数如何变化，并且每次配置都是从头开始计算的。在阈值附近的计算时间略有增加，但是一个配置（在这种情况下具有3个光学通道）的计算通常仅需要普通PC上的一小部分秒，尽管具有良好的空间分辨率（在z方向上具有100个点） ）。

超短脉冲传播也使用非常强大和有效的算法进行模拟，基于数值误差的监测，仅在需要时自动采用更精细的数字步骤。

有源光纤数据

RP Fiber Power软件附带了各种稀土掺杂光纤的数据。这些数据包括光谱信息（跃迁截面，上态寿命，掺杂浓度）以及波导结构的细节（纤芯尺寸，有效模式面积，传播损耗等）。拥有这样的数据，您可以立即开始模拟光纤放大器和激光器的性能。

来自公开来源的各种数据

RP Fibre目前提供以下来自公开来源的数据：

• “Yb-锗硅酸盐”：由Paschotta博士记录的镱掺杂锗硅酸盐光纤的数据。由于大多数掺镱光纤，基于类似的硅酸盐玻璃组合物，因此这些数据可用于许多情况。
• “ErYb-磷酸盐”：掺铒和镱的磷酸盐玻璃
• “铒-氟磷酸盐L11”：掺铒氟磷酸盐玻璃
• “Er-fluorozirconate F88”：掺铒氟锆酸盐玻璃
• “Er-silicate L22”：掺铒硅酸盐玻璃

光纤制造商的数据

RP Photonics目前正在与各种稀土掺杂光纤制造商建立合作关系。从本质上讲，这意味着：

• 光纤制造商为RP Photonics提供光纤数据，
• RP Photonics将数据转换为可直接用于RP Fiber Power软件的格式，并提供检查和完成数据的一些帮助，
• 购买（或已经拥有）RP Fiber Power用户许可的客户获得这些数据。

显然，这对软件用户有很大帮助：他们可以模拟这种光纤的可能性能，而不必处理获取数据的问题。

到目前为止，以下数据已正式提供：

 CorActive提供各种有源光纤，包括掺杂有镱，铒，铒/镱，钕，铥或钐的单包层和大模场面积双包层光纤。到目前为止，各种镱掺杂光纤的数据是可用的。

 iXFiber提供各种有源光纤，包括掺杂有钇，铒，铒/镱，钕或铥的单包层和大模场面积双包层光纤。目前，各种镱掺杂光纤的数据正在准备中。

 NKT Photonics提供各种光子晶体光纤，包括钇掺杂双包层版本和双包层光纤，具有极大模式区域。目前，我们正在为许多这些光纤准备数据集。

 nLight提供掺铒和掺钇光纤，包括单模和双包层光纤。目前，各种光纤的数据正在准备中。

已拥有软件用户许可证的客户可以通过下载获取新的和更新的数据。

注意：在技术支持范围内，我们可以为您提供来自其他供应商的光纤的任何数据文件，只要这些数据由供应商提供。例如，Nufern发布了许多光纤的数据，我们可以处理这些数据。

方便的输入表单，高度灵活的脚本语言，强大的工具

RP Fiber Power可以在三种不同模式下运行：

模式1：标准表单

为了快速轻松地启动，您可以使用各种表单，只需输入输入数据，然后检查计算结果。

注意：您也可以在输入栏中输入数学表达式而不是数值！（作为一个简单的例子，为某些泵功率定义一个变量，并确保其值用于前向和后向泵浦;这样，您可以避免始终在两个位置更改输入值。）此外，还有各种机会注入一些脚本代码到表单中。这样，您可以获得脚本的灵活性（见下文），同时基本上只使用简单的表单！

还可以通过表单创建各种图表（见下文）。

模式2：自定义表单

自V6起，RP Fiber Power提供可根据您的特殊需求量身定制的表格。这样的表格可以在脚本中定义 - 如果您愿意，可以自己定义，或者我们在技术支持内为您完成。

请参阅单独的页面，详细说明自定义表单。

模式3：使用脚本控制

虽然表格当然很好用，但它们总是有些限制。为了获得完全的灵活性，您还可以使用强大的脚本语言控制软件。

可以在软件自己的编辑器中编辑的脚本（纯文本文件）可以包含各种部分：

更多关于脚本

您有许多获得脚本的方法：

您很快就会欣赏脚本方法的多种优势：

一个让人喜欢的功能：如果您使用表单（见上文）并执行它，软件会根据交互式表单中的输入自动生成脚本，执行脚本并显示结果。也可以保存生成的脚本并进一步手动开发。这意味着您会发现从使用表单切换到完整脚本很容易。

脚本语言

脚本语言非常强大，但仍然很容易理解。例如，以下代码定义了放大器模型的泵浦和信号信道：

很容易以格式良好的形式显示额外的感兴趣的数量，例如， 在方便的“输出窗口”或图形图表中。例如，我们可以显示单通信号增益和拉曼增益（用于检查受激拉曼散射是否变强）：

            ; Pump:
            l_p := 980 nm  { pump wavelength }
            P_p_in := 500 mW  { pump power }
            w_p := 5 um  { mode radius }
            I_p(r) := exp(-2 * (r / w_p)^2)  { Gaussian pump intensity profile }

            ; Signal:
            P_s_in := 1 mW  { signal input }
            l_s := 1550 nm  { signal wavelength }
            w_s := 6 um  { mode radius }
            I_s(r) := exp(-2 * (r / w_s)^2)  { Gaussian signal intensity profile }

            ; Channel definitions:
            pump := addinputchannel(P_p_in, l_p, 'I_p', 0, backward)
            signal := addinputchannel(P_s_in, l_s, 'I_s', 0, forward)
        

作为另一个例子，下面的代码定义了一个图，然后显示了光强和上态粒子数作为光纤中的纵向位置的函数:

            diagram 1:
            x: 0, L_f
            "position in the fiber (m)", @x
            y: 0, 2
            frame
            f: P(pump,x), color = red, width = 3, "pump power (W)"
            f: P(signal,x), color = blue, width = 3, "signal power (W)"
            f: n(x,2), style = dotted, "upper-state population"

            show "Signal gain: ", sp_gain(signal_fw):f1:"dB"
            g_R := 1e-13  { peak Raman gain coefficient of silica in m / W }
            A_eff := pi * w_s^2  { effective mode area }
            show "Raman gain: ", 4.34 * (g_R / A_eff) * int(P(signal_fw,z), z := 0 to L_f step dL):f1:"dB"
        

即使是非常复杂的事情也可以使用几行脚本代码完成。有关更多详细信息，请参阅脚本语言页面。

为了编辑脚本代码，该软件提供了强大的编辑器和相关工具。屏幕截图显示了一个编辑器：

这些编辑器的一些很棒的功能：

图形输出

您的脚本可以定义一种或多种不同类型的图表，以便可视化计算结果。各种示例案例的页面上显示了示例。每个图表都显示在一个单独的窗口中，该窗口还允许您使用一个或两个光标测量位置，以GIF或PNG格式保存图形，以及将图形**到Windows剪贴板。下面您将看到这样一个图形窗口的示例，其中设置了两个光标来测量光纤某一部分中泵浦功率的降低。

这些图形窗口有许多方便的功能：

以下示例是彩色图，显示了在掺杂镱的放大器中920nm泵浦在1030nm处的ASE的空间和光谱分布以及弱放大信号。

这种图形以最直接的方式显示了在不使用物理模型和适当软件时容易被忽视的现象。

只需填写一些表单栏，就可以使用交互式表单制作许多标准图表。但是，您可以使用强大的脚本语言制作基本上任何类型的图表 - 您绝不仅限于此软件开发人员设想的各种图表。

光束分布查看器

RP Fiber Power 提供了一个交互式的光束分布查看器，它可以方便地检查光纤中的场强度分布。你可以在xy、xz和yz平面之间切换，在不同的波、实空间和傅里叶空间之间切换，改变缩放比例等。这在一个项目的探索阶段非常方便，你需要了解波传播的细节，并且不希望被绘制图表的技术细节分心。

交互式脉冲显示窗口

此外，交互式脉冲显示窗口允许人们检查超短脉冲传播的细节。只需选择光纤位置（或者浏览以前保存的脉冲），然后即使在仿真完成之前，您也可以在时域和频域显示各种脉冲属性。

借助这一非常方便的功能，您可以快速分析复杂的脉冲整形过程。

综合文件

案例演示（此处不显示，以后单独展示）

第一组示例说明了模式求解器的功率和数值光束传播：

o 计算光纤模式
o 锗硅酸盐光纤的模式，计算色散
o 将光线发射到多模光纤中
o 在大模场区域光纤中弯曲效应
o 非线性自聚焦
o 未对准输入光束的光演变
o 在双包层光纤中的泵浦吸收
o 锥形光纤中的光
o 光纤耦合器
o 光纤布拉格光栅中的模式耦合
o 主动Q开关Nd：YAG激光器（固体激光系统；波传播动态模拟）
o 多模光纤中受激拉曼散射

进一步的演示文件显示了如何模拟光纤放大器和激光器（仅稳态计算）

o 掺铒光纤放大器
o 包层泵浦高功率掺镱光纤激光器
o 掺铥蓝色上转换激光器
o 具有自动光谱优化功能的ASE光源

以下是动态仿真的一些示例：

• 光纤放大器中的脉冲放大
• 主动Q开关光纤激光器
• 主动Q开关Nd：YAG激光器（固体激光系统）
• 主动Q开关Nd：YAG激光器（固体激光系统;波传播）
• 被动Q开关Nd：YAG激光器（固体激光系统）

接下来，有模拟超短脉冲传播的演示：

• 高阶孤子
• 孤子自频移
• 光纤放大器中的抛物线脉冲
• 光纤放大器中的受激拉曼散射
• 再生放大器（体系统）
• 锁模光纤激光器
• 啁啾脉冲放大器系统
• 数据传输
• 超连续谱生成

一些漂亮的图形

以下图形（包括一些动画图形）仅使用RP Fiber Power软件生成，即不使用任何其他图形软件。

图1：光纤所有导模的强度分布。

图2：多模光纤末端的强度分布，改变输入激光束的位置。

图3：改变折射率分布，光纤模式的幅度分布。

图4：作为波长函数的锗硅酸盐光纤的有效折射率。

图5：锥形光纤中的幅度分布，其中LP11模式不会“存活”锥形区域。

图6：光纤耦合器中的幅度分布。

图7：光纤放大器中的信号和泵浦功率以及ASE。