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。 zEO~mJzo R|8L'H+1x 1. 建模任务 -ak.wwx\
.6$=]hdAp 本案例演示了均匀光纤布拉格光栅组件在OptiSystem中作为滤波器的应用。本案例有两种项目布局。在第一种布局中,使用了白色光源。在第二种布局下,使用了高斯脉冲。 [zN*P$U] K;"oK 2. 白光光源下的FBG滤波器 |wv+g0]Pg^
x3FB`3y~s 下图所示为光路图。 7glf?oE ~<<32t'S: 初始的频谱如下图。 $8U$.~v w (RRu~J 1aS:bFi` 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)h<)
i0wBZ i? xS%&l)dT 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。 P.q7rk< 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
+JC"@
透射光谱如下图。 qF$y
p>|# 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 ^_\m@
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 /D^ g"
BC_<1
c 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。 ^.)0O3oC +,YK}?e
bws}'#-* QeFt
WjlqC 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。 h>*3i# ,N,@9p
3=oxT6"k |pBFmm* ]?T^tJ 初始高斯脉冲的频谱如图 hM!g6\ w ./3/3&6 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) QQN6\(;-
获得的反射光谱如图所示。 9#1?Pt^{< 6(7{|iY
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。 /*fx`0mY) %hBwc#^ 透射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) h(AL\9{=}
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。 q {