拉曼光纤放大器增益特性的计算 一束980nm泵浦激光(100W)、1024nm信号光(1W)和1072nm(0.1W)同时入射到100m的光纤纤芯中，其中光纤纤芯直径6μm，包层直径125μm。 书写Matlab的代码求解该光纤因受激拉曼散射效应产生的1~2阶Stokes光沿光纤传输功率情况，并给出一阶最大信号光功率及其对应的光纤长度。书写Matlab画出Pp,Ps1,Ps2随着传播距离z变化的曲线 并求出1024nm信号光的最大功率及其对应的光纤长度

以下是Matlab代码实现：

% 光纤参数
core_diameter = 6e-6; % 纤芯直径
cladding_diameter = 125e-6; % 包层直径
alpha = 0.2; % 损耗系数

% 入射光参数
pump_power = 100; % 泵浦光功率，单位W
signal_power = 1; % 信号光功率，单位W
stokes_power = 0.1; % Stokes光功率，单位W
pump_wavelength = 980e-9; % 泵浦光波长，单位m
signal_wavelength = 1024e-9; % 信号光波长，单位m
stokes_wavelength = 1072e-9; % Stokes光波长，单位m

% 计算光强度
pump_intensity = pump_power / (pi * (core_diameter / 2)^2);
signal_intensity = signal_power / (pi * (core_diameter / 2)^2);
stokes_intensity = stokes_power / (pi * (core_diameter / 2)^2);

% 计算拉曼增益系数
g_R1 = (1 / signal_intensity) / (1 / pump_intensity - 1);
g_R2 = (1 / stokes_intensity) / (1 / pump_intensity - 1);

% 计算传播步长
dz = 0.1; % 单位m

% 初始化功率
P_pump = zeros(1, 1000);
P_signal = zeros(1, 1000);
P_stokes1 = zeros(1, 1000);
P_stokes2 = zeros(1, 1000);

% 初始功率
P_pump(1) = pump_power;
P_signal(1) = signal_power;
P_stokes1(1) = 0;
P_stokes2(1) = stokes_power;

% 逐步计算功率
for i = 1:999
    % 计算传输距离
    z = i * dz;
    
    % 计算受激拉曼散射功率
    P_R1 = g_R1 * P_pump(i) * P_stokes1(i) * dz;
    P_R2 = g_R2 * P_pump(i) * P_stokes2(i) * dz;
    
    % 计算信号光功率
    P_signal(i+1) = P_signal(i) * exp(-alpha * dz);
    
    % 计算Stokes光功率
    P_stokes1(i+1) = P_stokes1(i) + P_R1;
    P_stokes2(i+1) = P_stokes2(i) + P_R2;
    
    % 计算泵浦光功率
    P_pump(i+1) = P_pump(i) - P_R1 - P_R2;
end

% 计算1阶Stokes光最大功率及其对应的光纤长度
[P_stokes1_max, index] = max(P_stokes1);
z_stokes1_max = index * dz;

% 计算1024nm信号光最大功率及其对应的光纤长度
[P_signal_max, index] = max(P_signal);
z_signal_max = index * dz;

% 画图
z = linspace(0, 100, 1000);
figure;
plot(z, P_pump, 'r', z, P_signal, 'g', z, P_stokes1, 'b', z, P_stokes2, 'm');
xlabel('光纤长度(m)');
ylabel('光功率(W)');
legend('泵浦光', '信号光', '1阶Stokes光', '2阶Stokes光');
title('光功率随光纤长度的变化曲线');

运行上述代码可以得到光功率随光纤长度的变化曲线，并可以计算出1阶Stokes光最大功率及其对应的光纤长度和1024nm信号光最大功率及其对应的光纤长度。