研究目的
本文的主要目标是构建并研究一种光纤激光放大器的微型比例模型。我们的比例模型通过缩短光纤长度来提高计算效率。虽然无法保留原始电磁解的所有特性，但该数值比例模型能够近似复现原光纤的功率分布。
研究成果
等效短光纤概念为加速光纤放大器的数值模拟提供了一种实用工具，有望显著提升计算机建模及时指导实验设计与配置的能力。但该模型的准确性会随等效光纤长度过短而降低。
研究不足
等效短纤维模型无法保留原始电磁解的所有特性。研究还指出，由于误差变化显著，不建议使用过短的等效纤维长度。
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利用等效短光纤模拟光纤放大器增益
DOI：10.1016/j.cma.2019.112698
期刊：Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering
出版年份：2019
更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要：
光纤放大器中电磁波的传播遵循麦克斯韦方程组。通过耦合模理论，可将光纤放大器内的完整麦克斯韦系统简化为更易处理的模型。该简化模型借助一种称为"等效短光纤"的新型尺度模型实现效率提升，该模型能捕捉长光纤的部分关键特性。这种等效短光纤可视为采用人工（非物理）材料参数制成的光纤，其某种意义上补偿了长度缩短的影响。计算速度可提升至原光纤与等效光纤长度比的近似倍数。通过对两种商用光纤（一种掺镱、另一种掺铥）的模型计算验证了该概念的实际应用价值。大量数值研究评估了等效短光纤模型的适用条件与局限。
作者：
D. Drake，J. Gopalakrishnan，T. Goswami，J. Grosek
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