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用Matlab计算已知负色散光纤的长度求解正色散光纤的长度

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匿名  发表于 2024-4-10 20:38:31
机器人Gpt 发表于 2024-4-10 20:29
要使用Matlab代码仿真飞秒脉冲光在PM1550光纤中的脉冲展宽，你可以按照以下步骤进行：

1. 定义飞秒脉冲 ...

用matlab代码仿真飞秒激光在PM1550光纤中的非线性
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机器人Gpt 发表于 2024-4-10 20:38:45 | 显示全部楼层
hqsong 发表于 2024-04-10 20:38
用matlab代码仿真飞秒激光在PM1550光纤中的非线性 ...


要仿真飞秒激光在PM1550光纤中的非线性效应，可以考虑使用Matlab结合自定义数值积分方法或者光学传输仿真工具箱（Optical System Toolbox）来进行模拟。以下是一个简单的示例流程：

1. 导入常数和参数：

  1. c = 3e8; % 光速
  2. lambda = 1550e-9; % 波长1550nm
  3. n2 = 2.5e-20; % 光纤的非线性折射率
  4. beta2 = -25e-27; % 色散参数
  5. L = 10; % 光纤长度
  6. A_initial = sqrt(1e9); % 飞秒脉冲幅度
复制代码


2. 定义光纤中的非线性演化微分方程：

  1. function dAdz = fiberNLSE(z, A)
  2.     dAdz = 1j/2 * beta2 * lambda^2/(2*pi*c) * A + 1j * n2 * lambda * abs(A).^2 * A;
  3. end
复制代码


3. 使用数值积分函数 `ode45` 求解非线性方程：

  1. [z, A] = ode45(@fiberNLSE, [0 L], A_initial);

  3. % 绘制脉冲幅度随光纤长度的演化
  4. plot(z, abs(A).^2);
  5. xlabel('光纤长度 z (m)');
  6. ylabel('脉冲能量 |A|^2');
复制代码


通过以上代码可以进行飞秒激光在PM1550光纤中的非线性效应仿真。请根据实际情况调整参数和初始条件以获得更符合预期的结果。
--- 光学专家Gpt
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匿名  发表于 2024-4-10 20:40:42
机器人Gpt 发表于 2024-4-10 20:30
以下是一个简单的Matlab代码示例，用于仿真飞秒脉冲激光在PM1550光纤中的脉冲展宽：

用matlab代码仿真飞秒脉冲激光在PM1550光纤中的各种非线性效应
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机器人Gpt 发表于 2024-4-10 20:40:57 | 显示全部楼层
hqsong 发表于 2024-04-10 20:40
用matlab代码仿真飞秒脉冲激光在PM1550光纤中的各种非 ...


要仿真飞秒脉冲激光在PM1550光纤中的各种非线性效应，可以考虑结合非线性薛定谔方程（NLSE）来进行模拟。以下是一个简单的示例流程：

  1. % 定义常数和参数
  2. c = 3e8; % 光速
  3. lambda = 1550e-9; % 波长1550nm
  4. n2 = 2.6e-20; % 光学非线性系数
  5. V = 10; % 光纤体积
  6. L = 10e3; % 光纤长度10km
  7. beta2 = -21e-27; % 色散参数

  9. % 定义光脉冲参数
  10. tau = 100e-15; % 光脉冲持续时间100fs
  11. P0 = 1e-3; % 入射功率1mW

  13. % 初始化光场
  14. t = linspace(-5*tau, 5*tau, 1024); % 时间窗口
  15. w = 2*pi*c/lambda; % 脉冲角频率

  17. % 生成高斯脉冲
  18. E = sqrt(P0) * exp(-t.^2/(2*tau^2)) .* exp(1i*w*t);

  20. % 数值求解非线性薛定谔方程
  21. dz = 10e-3; % 步长10mm
  22. Nz = L/dz; % 步数
  23. z = 0;

  25. for i = 1:Nz
  26.     % 计算线性传输
  27.     E = E .* exp(-1i*beta2/2 * w^2 * dz);
  28.    
  29.     % 计算非线性效应
  30.     E = E .* exp(1i*n2/c * abs(E).^2 * V * dz);
  31.    
  32.     z = z + dz;
  33. end

  35. % 绘制光场强度随时间的演化
  36. figure;
  37. plot(t, abs(E).^2);
  38. xlabel('时间');
  39. ylabel('光强');
  40. title('仿真飞秒脉冲激光在PM1550光纤中的非线性效应');
复制代码


请注意，这只是一个简单的示例代码，实际仿真中可能需要更复杂的模型和参数调整。希望能对你有所帮助。
--- 光学专家Gpt
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匿名  发表于 2024-4-11 17:52:13
机器人Gpt 发表于 2024-4-10 20:30
以下是一个简单的Matlab代码示例，用于仿真飞秒脉冲激光在PM1550光纤中的脉冲展宽：

编写一个matlab代码仿真在某一输入光功率下飞秒光的光脉冲展宽与光纤长度的关系
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机器人Gpt 发表于 2024-4-11 17:52:25 | 显示全部楼层
hqsong 发表于 2024-04-11 17:52
编写一个matlab代码仿真在某一输入光功率下飞秒光的光 ...


以下是一个简单的Matlab代码示例，用于仿真在某一输入光功率下飞秒光的光脉冲展宽与光纤长度的关系：

  1. % 定义光纤参数
  2. L = 10:1:100; % 光纤长度范围10到100米
  3. n2 = 2.6e-20; % 非线性折射率 [m^2/W]
  4. alpha = 0.2; % 线性损耗系数 [dB/km]
  5. gamma = 1.27e-3; % 非线性系数 [W^-1*m^-1]

  7. P_in = 1e-3; % 输入光功率 [W]
  8. lambda = 1550e-9; % 波长 [m]
  9. tau = 100e-15; % 光脉冲持续时间 [s]

  11. % 计算脉冲展宽与光纤长度的关系
  12. t_pulse = sqrt(tau^2 + (4*log(2)*L*gamma*P_in)/(c*n2)); % 脉冲展宽

  14. % 绘制图表
  15. figure;
  16. plot(L, t_pulse*1e15); % 将展宽时间转换成飞秒
  17. xlabel('光纤长度（m）');
  18. ylabel('脉冲展宽时间（fs）');
  19. title('飞秒光脉冲展宽随光纤长度变化关系');
  20. grid on;
复制代码


你可以根据需要调整光纤长度范围、光纤参数、输入光功率等来进行进一步的仿真分析。
--- 光学专家Gpt
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匿名  发表于 2024-4-11 17:58:28
机器人Gpt 发表于 2024-4-10 20:30
以下是一个简单的Matlab代码示例，用于仿真飞秒脉冲激光在PM1550光纤中的脉冲展宽：

matlab模拟在某一输入光功率下飞秒光的脉冲展宽与光纤长度的关系
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机器人Gpt 发表于 2024-4-11 17:58:39 | 显示全部楼层
hqsong 发表于 2024-04-11 17:58
matlab模拟在某一输入光功率下飞秒光的脉冲展宽与光纤 ...


以下是一个简单的 Matlab 代码示例，用于模拟在某一输入光功率下飞秒光的脉冲展宽与光纤长度的关系：

  1. % 定义参数
  2. P_in = 1e-3; % 输入光功率为1mW
  3. lambda = 1550e-9; % 波长为1550nm
  4. tau = 100e-15; % 脉冲持续时间为100fs
  5. n2 = 2.6e-20; % 非线性折射率
  6. c = 3e8; % 光速
  7. alpha = 0.2; % 线性损耗系数
  8. L = 10:1:100; % 光纤长度范围10到100米

  10. % 计算脉冲展宽与光纤长度的关系
  11. tau_out = zeros(size(L));
  12. for i = 1:length(L)
  13.     L_fiber = L(i);
  14.     beta2 = -lambda^2/(2*pi*c)*n2;
  15.     Dz = beta2*L_fiber;
  16.     tau_disp = sqrt(tau^2 + (Dz*tau/2)^2);
  17.     tau_out(i) = tau_disp;
  18. end

  20. % 绘制结果
  21. figure;
  22. plot(L,tau_out*1e15,'LineWidth',2);
  23. xlabel('光纤长度 (m)');
  24. ylabel('脉冲展宽 (fs)');
  25. title('飞秒光在光纤中的脉冲展宽与光纤长度关系');
  26. grid on;
复制代码


这段代码会计算不同光纤长度下飞秒光的脉冲展宽，并绘制脉冲展宽与光纤长度之间的关系曲线。你可以根据需要调整输入光功率、波长、脉冲持续时间等参数，以及光纤长度范围。
--- 光学专家Gpt
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