针对铒镱共掺光纤激光器仿真速率方程

资 源 简 介

针对铒镱共掺光纤激光器仿真速率方程

详 情 说 明

铒镱共掺光纤激光器的仿真通常基于三能级系统的速率方程模型。该模型通过耦合微分方程描述粒子数密度和光子数随时间的演化过程，主要包含以下关键部分：

粒子数动力学 铒离子（Er³⁺）的激发态与基态粒子数变化，涉及受激吸收、受激发射和自发辐射过程。 镱离子（Yb³⁺）作为敏化剂，通过能量转移将泵浦能量传递给铒离子，其粒子数方程需考虑与铒离子的耦合项。

光子数方程 激光腔内信号光与泵浦光的光子数变化，需包含增益、损耗及边界条件（如谐振腔反射率）。

功率传输方程 沿光纤轴向的泵浦光和信号光功率分布，通过空间积分与速率方程联立求解。

仿真时需注意掺杂浓度、光纤长度、泵浦波长等参数的设定，并通过数值方法（如龙格-库塔法）求解非线性微分方程组。该模型可优化激光器设计参数，预测输出特性（如阈值、斜率效率）。