用光纤激光器软件设计非线性光纤环形镜 | RP Fiber Power 软件
光纤激光器设计系列软件
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RP Fiber Calculator ：计算具有径向对称折射率分布的光纤。
RP fiber power 脚本设计界面
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主要应用场景
主要应用场景
非线性光纤环形镜（包括非线性光学环形镜 NOLM、非线性放大环形镜 NALM）是光纤光学领域的关键器件，其现实应用背景主要围绕超短脉冲激光、光通信、光信号处理等领域，具体如下：
1、超快光纤激光器的锁模（核心应用）
非线性光纤环形镜作为人工可饱和吸收体，利用非线性相移的强度依赖性，实现脉冲的选择性透射 / 反射，替代实体吸收体完成被动锁模。
2、光通信系统的信号处理
通过非线性相移过滤低强度噪声，恢复信号的振幅 / 相位（如 PAM4 信号的多电平再生）；传输过程中抑制低强度背景辐射，保持孤子脉冲的完整性；实现 RZ（归零）与 NRZ（非归零）信号的全光转换。
3、脉冲整形与调控
利用非线性相移的不对称性，实现脉冲的时域压缩、峰值功率提升，或抑制脉冲噪声。
4、光纤传感器
通过非线性相移的变化，将物理量转换为光信号的强度 / 相位变化，实现分布式或点式传感。
示例：非线性光纤环形镜
示例：非线性光纤环形镜
一、仿真结果
我们假设存在一个由短段有源光纤和长段无源光纤构成的环路，该环路通过光纤耦合器连接成环形结构。每个输入脉冲会被拆分为两束 —— 它们将沿不同方向在环形结构中传输，之后在耦合器处重新合束，形成两路输出。
先经过有源光纤的脉冲，其在无源光纤中的峰值功率更高，因此相比另一路脉冲，会获得更大的非线性相移。因此，当两束脉冲再次到达光纤耦合器时，干涉条件会发生改变，进而使两路输出端口的功率分配比例被调整（对于 50% 分光比的耦合器，若不存在非线性效应，所有功率会回传至输入端口）。
我们还可以模拟非互易移相器的影响，这种器件可通过两个法拉第旋转器与一个波片实现。借助它，能够调整耦合比随输入脉冲能量的变化关系。
需要注意的是：由于有源光纤的增益会饱和，非线性相移并非与输入峰值功率成正比（我们始终考虑高重复频率脉冲序列的稳态情况）。
二、基本步骤
光通道参数
脉冲传输参数
光纤参数
耦合器与非互易移相器参数
光纤器件定义
脉冲传输仿真
图表绘制
输出结果展示>>
有源光纤功率分布
耦合比随输入脉冲能量的变化
时域输出脉冲对比
