RP Fiber Calculator –
die praktische Faseroptik-Software
RP Fiber Calculator ist eine höchst praktische Software für diverse Berechnungen zu optischen Fasern mit radialsymmetrischen Brechungsindexprofilen. Sie hat eine intuitiv bedienbare grafische Benutzeroberfläche für die folgenden Zwecke:
- Index profiles: Definieren Sie radiale Brechungsindexprofile. Sie müssen lediglich in das Diagram klicken, um Werte zu ändern!
- Guided modes: Berechnen Sie die Eigenschaften der geführten Moden: Indizes l and m der LPl,m-Moden, effektive Brechungsindizes, Phasenkonstanten, effektive Modenflächen, Anteil der im Kern propagierenden Leistung sowie die cut-off-Wellenlänge. Der eingebaute mode solver ist leistungsfähig, verlässlich und effizient.
- Launch a beam: Definieren Sie einen Laserstrahl (Gauß-Strahl) und ggf. eine Fehljustage des Faserendes. Erhalte die Leistungen, die in die einzelnen geführten Moden geraten, und die gesamte geführte Leistung.
- Propagation: Betrachten Sie, wie sich das Strahlprofil entlang der Faser entwickelt und wie das Fernfeld nach Verlassen der Faser aussieht.
- Coupling: Finden Sie heraus, wie effizient Licht von einer Faser in eine andere gekoppelt werden kann (noch in Entwicklung für die PRO-Version).
Ein extrem nützliches Werkzeug für die Praxis der Faseroptik
Sogar Anfänger in der Faseroptik werden mit dieser Software problemlos loslegen können. Indem Sie damit arbeiten, trainieren Sie Ihre Intuition und gibt Ihnen ein quantitatives Gefühl und Verständnis für die Faseroptik – eine prima Ergänzung zu all den Erklärungen, die Sie auf unserer Website finden. Und auch Experten in der Faseroptik werden es sehr schätzen, ein höchst praktisches Werkzeug für ihre tägliche Arbeit zu haben. Verwenden Sie es beispielsweise, um Fragen wie die folgenden anzugehen:
- Wie niedrig muss der Brechungsindexkontrast werden, damit Sie eine einmodige Faser erhalten? In welchem Wellenlängenbereich wird das funktionieren?
- Wie viele geführte Moden müsste meine Faser haben?
- Wie schnell wird sich das Intensitätsprofil in einer Multimodefaser verändern?
- Welche Auswirkungen hat eine zentrale Delle im Indexprofil, oder ein Ring mit abgesenktem Index um den Faserkern herum, oder was auch immer Sie sich ausdenken mögen? Ist die Grundmode immer noch in etwa Gaußförmig?
- Wie kritisch wirkt sich eine Abweichung des Strahldurchmessers beim Einkoppeln in die Faser aus? Wie kritisch sind andere Parameter z. B. für Verschiebungen oder Verkippungen?
- Ist das beobachtete Intensitätsprofil im Feldfeld konsistent mit den Faserparametern?
- Was ist die Einfügedämpfung bei Kopplung zwei unterschiedlicher Multimode-Fasern? Wie wichtig ist es, dass die Kerngrößen und NA-Werte übereinstimmen?
Finden Sie solche Dinge mit dieser Software einfach heraus, anstatt mühsame Berechnungen mit Formeln aus Lehrbüchern durchzuführen oder auch einfach im Dunkeln zu tappen. Sie können auch numerisch testen, was Sie berechnet haben.
Vergleich der Software-Versionen
Hier bekommen Sie einen Überblick über die verschiedenen Software-Versionen im Bereich Faseroptik:
| RP Fiber Calculator kostenlose Version | RP Fiber Calculator PRO-Version | RP Fiber Power V7 | |
|---|---|---|---|
| Mode solver | LP-Moden mit l, m bis zu 20 | LP-Moden mit l, m bis zu 150 | LP-Moden mit l, m bis zu 150 |
| Brechungsindexprofile | direkte Eingabe über graphisches Interface | direkte Eingabe über graphisches Interface, via Dotierungsprofil (z. B. für Germanium- oder Fluor-Dotierung) oder mathematischen Ausdruck | durch beliebige mathematische Ausdrücke (völlig flexibel) |
| Chromatische Dispersion | – | ja | ja |
| Tabelle von Moden-Eigenschaften | ja, über graphisches Interface | ja, über graphisches Interface | kann beliebige Listen von Modeneigenschaften via Skripting erzeugen |
| Plots von Moden-Eigenschaften | – | ja, als Funktion der Wellenlänge | beliebige Plots von Moden-Eigenschaften |
| Export von Moden-Eigenschaften | – | ja, mit editierbarem Format | Ausgabe in beliebigem Format (Text, binär, graphisch) |
| Optimierung von Faser-Designs | (keine besondere Unterstützung) | Anzeige beliebiger Modeneigenschaften und auch eines beliebigen “figure of merit” | Anzeige beliebiger Modeneigenschaften und auch eines beliebigen “figure of merit” |
| Einkopplung eines Laserstrahls | ja, über graphisches Interface | ja, über graphisches Interface | kann dies und viel mehr via Skripting |
| Entwicklung von Strahlprofilen in der Faser | ja, über graphisches Interface | ja, über graphisches Interface | kann dies und viel mehr via Skripting |
| Faser-zu-Faser-Kopplung | – | ja, über graphisches Interface | kann dies und viel mehr via Skripting |
| Reflexionen an Faserenden | – | ja, über graphisches Interface | kann dies und viel mehr via Skripting |
| Numerische Strahlpropagation | – | – | ja, voll programmierbar |
| Propagation ultrakurze Pulse und Signale | – | – | ja, mit chromatischer Dispersion, Nichtlinearitäten, sättigbaren Absorbern, Filtern etc. |
| Faserlaser- und Faserverstärker-Simulationen | – | – | sehr umfangreiche Fähigkeiten, z. B. benutzerdefinierte Niveauschemas, kurze und ultrakurze Pulse, Modenkoppeln etc. (außer in der “Passive Edition”) |
| Skripting | – | kann Brechungsindex-Funktionen definieren (z. B. Sellmeier-Gleichungen) | extrem leistungsfähige Skriptsprache: kann uneingeschränkt programmieren |
| Dokumentation | im Programm und auf der Website | im Programm und auf der Website | PDF-Handbuch mit über 100 Seiten; kontext-sensitives Hilfesystem |
| Technischer Support | nicht inbegriffen, aber Meldungen über Fehler oder Verbesserungsvorschläge sind willkommen | 4 h kommerziell 2 h nicht-kommerziell einschließlich Beratung zu wissenschaftlichen Fragen | 8 h kommerziell 4 h nicht-kommerziell einschließlich Beratung zu wissenschaftlichen Fragen |
Unsere leistungsfähigste Software zur Faseroptik ist RP Fiber Power – lesen Sie die ausführliche Beschreibung! Wenn Sie nur mit passiven Fasern arbeiten, genügt die kostengünstigere “Passive Edition”.
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