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。 K\w:'%>- \uT2)X( N 1. 建模任务 9~
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2$)xpET 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。 vkFq/+'U jea{BhdUr 2. 白光光源下的FBG滤波器 {tq.c9+!d
>5rb4 下图所示为光路图。 PBXRey7>D 0+\%os V 初始的频谱如下图。 6FYO5=R P4&3jQ[o >l<`)4*H 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。 l[Hgh,
7+!4pf ;'E1yzX^ 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。 h!k[]bt5 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
q%g!TFMg 透射光谱如下图。 cPFs K*w 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 avJ%J"j8z
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 ?pE)K<+Zkf
|ia#Elavo 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。 Oz3JMZe 3PmM+}j3
xL-]gwq >iZ"#1ZL2O 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。 :5YL!D/& V 6DWYs>
]Alv5?E60 uq.!{3)8 qK_jgj=w 初始高斯脉冲的频谱如图 ~AqFLv/% rKhhx 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) dF@m4U@L
获得的反射光谱如图所示。 8>\tD 2=\} 0 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。 8h,>f#)0c G+?Z=A:T8 透射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps)
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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。 F'~\!dNL