Фактор заполнения - Filling factor

Не путать с Фактор заполнения (значения).

Эта статья о волоконной оптике. О «Факторе заполнения» в квантовом эффекте Холла см. Квантовый эффект Холла.

Фактор заполнения, ${displaystyle ~F~}$, - величина, измеряющая эффективность поглощения накачки в сердечнике волокно с двойной оболочкой.^[1][2][3]

Определение

Оценки КПД насоса в волокно с двойной оболочкой с ${displaystyle F=0.8}$ (синий) и ${displaystyle F=0.9}$ (красный), обсуждается в^[4] по сравнению с результатами моделирования трассировки лучей^[5](черные кривые).

Эффективность поглощения энергии накачки в волокне является важным параметром волокно с двойной оболочкой лазер. Во многих случаях эту эффективность можно приблизительно оценить как^[4]

${displaystyle 1-exp left(-F{frac {pi r^{2}}{S}}alpha Light),}$

куда

${displaystyle ~S~}$ это площадь поперечного сечения оболочки

${displaystyle ~r~}$ - радиус ядра (который считается круглым)

${displaystyle ~alpha ~}$ это коэффициент поглощения света накачки в ядре

${displaystyle ~L~}$ - длина волокна с двойной оболочкой, а

${displaystyle ~F~}$ это безразмерный регулировочный параметр, который иногда называют «коэффициентом заполнения»; ${displaystyle ~0<F<1~}$.

Коэффициент заполнения может зависеть от начального распределения света накачки, формы оболочки и положения сердечника внутри нее.

Заявление

Большой (близкий к единице) коэффициент заполнения важен для усилителей с двойной оболочкой; это позволяет им снизить требования к яркость накачки и уменьшить длину волоконного лазера. Такое сокращение особенно важно для масштабирование мощности различных нелинейных процессов и вкладов вынужденное рассеяние к деградации сигнала. Использование коэффициента заполнения для оценки эффективности поглощения накачки в волоконных лазерах позволяет быстро оценить, не выполняя сложное численное моделирование.

Смотрите также

волокно с двойной оболочкойВолоконный усилитель, легированный эрбием (EDFA)

Примечания

1. Д. Кузнецов, Ю. В. Молони. КПД накачки в волоконных усилителях с двойной оболочкой. 2. Нарушенная круговая симметрия. JOSA B, 19, №6, с.1259-1263 (2002). [1] В архиве 2004-11-02 на Wayback Machine
2. Д. Кузнецов, Я. В. Молони. Эффективность поглощения накачки в волоконных усилителях с двойной оболочкой. 3. Расчет режимов. JOSA B, 19, №6, с.1304-1309 (2002). [2] В архиве 2004-11-02 на Wayback Machine
3. Д. Кузнецов, Ю. В. Молони. Высокоэффективный, с высоким коэффициентом усиления, коротковолновый и масштабируемый по мощности некогерентный диодный волоконный лазерный усилитель с пластинчатой ​​накачкой. Журнал IEEE по квантовой электронике, т.39, No11, с.1452-1461 (2003).[3] В архиве 2004-11-02 на Wayback Machine
4. Кузнецов, Д .; Молони, Дж. В. (2003). «Высокоэффективный, с высоким коэффициентом усиления, малой длины и масштабируемой мощности некогерентный диодный волоконный усилитель / лазер с плоской накачкой». Журнал IEEE по квантовой электронике. 39 (11): 1452–1461. Bibcode:2003IJQE ... 39.1452K. CiteSeerX  10.1.1.196.6031. Дои:10.1109 / JQE.2003.818311.
5. А. Лю; К. Уэда (1996). «Поглощающие характеристики круглых, офсетных и прямоугольных волокон с двойной оболочкой». Оптика Коммуникации. 132 (5–6): 511–518. Bibcode:1996OptCo.132..511A. Дои:10.1016/0030-4018(96)00368-9.