شبیه سازی طیف تابش خودبه خودی- تقویت شده و مقایسه آن در فیبرهای دو غلافی مختلف آلاییده شده به ایتربیم

Abstract

در این مقاله مدل موج رونده چند طول موجی به همراه معادلات نرخ، برای شبیه‌سازی طیف گسیل خودبه‌خودی تقویت شده در محیط بهره ایتربیم مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مدل نشان می‌دهد که با حل معادلات نرخ در حوزه زمان و گستره طول موجی µm 1/1 – 0/9 چگونه پیکربندی تقویت کننده و طول آن می­تواند بر روی عملکرد تقویت کننده اثر گذاشته و مکان قله و پهنای باند را در آن تغییر دهد. همچنین اثر پارامترهای مختلف از جمله نسبت مساحت هسته به مساحت غلاف داخلی الیاف، غلظت آلایش، طول موج دمش و پیکربندی آن، بر روی طیف ASE مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای مقادیر ثابت از توان، طول موج دمش، مساحت هسته به غلاف داخلی و غلظت، با افزایش طول محیط بهره از 10 تا cm 400 مکان قله غالب در طیف ASE از nm 1055/42 به nm 1074 منتقل می‌شود. ضمن اینکه پهنای مشاهده شده در طیف ASE از nm 48 نانومتر به nm 33 کاهش می‌یابد. در طول ثابتی از الیاف اگر طول موج دمش به اندازه کافی افزایش یابد پهنای باند ASE حتی تا nm 15 کاهش می‌یابد. این نتایج با گزارش‌های تجربی این گروه، تأیید می‌شود. در مجموع ثابت می‌شود که از طریق طول الیاف، نحوه دمش و طول موج آن، طیف بهره قابل مهندسی است و می‌توان یک طیف تقریباً پهن، متقارن و کم تغییر و یا بر عکس یک طیف بهره باریک با بهره بزرگ را شکل داد.