FBG(光纤布拉格光栅)是在光纤内形成一种空间周期性折射率分布的光纤,其作用在于改变或控制光在该区域的传播行为与方式。光纤光栅是一种新型的光无源器件,具有制作简单、造价低、稳定性好、体积小、抗电磁干扰、使用灵活、并易于同光纤系统兼容集成等诸多优点,所以近年来光纤光栅在光通信、光纤激光器和光纤传感器等领域的应用越来越受到人们的重视,取得了令人瞩目的成就。 dBb
&sA-A \m%Z;xKG 1. 建模任务 ,?oC+9w
1Rd2Xb 本案例演示了均匀光纤布拉格光栅组件在OptiSystem中作为滤波器的应用。本案例有两种项目布局。在第一种布局中,使用了白色光源。在第二种布局下,使用了高斯脉冲。 CAbR+y Y{D?&x%yq 2. 白光光源下的FBG滤波器 ';zS0Yk
hn[lhC 下图所示为光路图。 6R#.AD\
7?"-:q 初始的频谱如下图。 ?X^.2+]*& a%*W(
4=Y (;cKv 接下来我们对布拉格光栅的主选项卡中的反射率进行扫描,如图。 1<D^+FC4b,
k<A|+![ vB Vg/ 因为反射率与耦合长度和光栅长度的乘积有关,所以这种扫描对应于耦合长度和/或光栅长度的变化。相应反射光谱的比较如下图所示。 {&uN q^Ch 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
,{Ga7rH*
透射光谱如下图。 )~be<G( a 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 vn1*D-?
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 }ki6(_
K_GqM9 高斯脉冲光学系统中均匀光纤布拉格光栅滤波器的光路如下图。 F~C7$ =z*SzG
bZ[ay-f6oK @d_9NOmNT 我们对高斯脉冲的半高全宽(宽度)进行扫描,设置其宽度为0.005、0.05和0.5,如图。 63HtZ=hO7 BT|n+Y[
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'-s (Qd@Q,@(s W(o#2;{ln 初始高斯脉冲的频谱如图 O&}`R5Y; Q5 = 高斯脉冲的初始频谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) iLk"lcX
获得的反射光谱如图所示。 =|V [^#V PwC^
]e 反射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps)
获得的透射光谱如图所示。 ks7id[~&iY Rja>N)MzBf 透射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) F0KNkL>&g
正如我们所看到的,因为在第二种情况下,光栅的带宽(125GHz)远小于脉冲频谱,所以脉冲的一部分频谱被反射。 8d[!"lL