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。 0N3 cC4! DG8LoWZ 1. 建模任务 bWv4'Y!p
V\zf yH\~ 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。 ag^L' h$ nu,#y"WQ 2. 白光光源下的FBG滤波器 PMk3b3)Z
w]n20& 下图所示为光路图。 YmM+x=G: qr%9Sdvx 初始的频谱如下图。 dzZ74FE!t D%v4B`4ua' H{'<v|I 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。 P F!S
f[3DKA #Ag-?k 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。 Y:C7S~ 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
>W"gr]R< 透射光谱如下图。 H4LZNko 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 "Mgx5d
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 g(t"+
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Zam.g>{] 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。 mLU4R Q}5 SU OuayE
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zT1d 8YC\Bw 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。 <v;;:RB6c FL!W oTB
X l#P@60 mxtLcG4G Zrp`91&I 初始高斯脉冲的频谱如图 zyTP|SXk vCT5do"C& 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) <}-[9fW
获得的反射光谱如图所示。 T^u ][I3* *,hS- 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。 hK9Trr wau FX7=81**4 透射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) !YL|R[nDH|
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。 7''l\3mIn