Efficient numerical model of stimulated Raman scattering in optical fibers

光学 拉曼散射 物理 非线性薛定谔方程 非线性系统 色散(光学) 斯托克斯波 拉曼光谱 振幅 激光器 计算机模拟 计算 计算物理学 波传播 数学 量子力学 机械 破碎波 算法
作者
Sergey Smirnov
出处
期刊:Journal of The Optical Society of America B-optical Physics [Optica Publishing Group]
卷期号:37 (4): 1219-1219 被引量:6
标识
DOI:10.1364/josab.387812
摘要

The paper proposes a novel efficient numerical model for simulation of spectral and temporal transformation of laser pulses due to interplay of Kerr and Raman nonlinearity and chromatic dispersion in the process of propagation through single-mode optical fibers. The model reproduces qualitatively the spectral shape of Raman gain within the approximation of slowly varying amplitudes using a pair of meshes (for pump and Stokes waves) with a reduced number of points. Nonlinear propagation of 100-ps-long laser pulses along an optical fiber is used as a test bed for the new model. It is shown that the proposed model provides accuracy better than 10% in Stokes wave energy growth speed, while being up to eight times more efficient in memory usage and computation speed compared to the generalized nonlinear Schrödinger equation.
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