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。 <5?.s<
y$" .S>:-j'u 1. 建模任务 EtjN :p|$
aF7" 4^ P 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。 _w/w~;7 -&I)3 2. 白光光源下的FBG滤波器 494"-F 6
I,OEor6%R( 下图所示为光路图。 9YS &RBJu p^_2]%,QeM 初始的频谱如下图。 4:GVZR|- sPuNwVX>}I yANk( 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。 x9)^0Hbo
u=I \0H w~wpm7 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。 {s&6C- 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
]|ew!N$ar= 透射光谱如下图。 uO8z . 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 'B ocMjRA
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 3e+ Ih2
bq#*XCt# 高斯脉冲光学系统中均匀光纤布拉格光栅滤波器的光路如下图。 A0Pg|M Sz|;wsF{
atRWKsY< &,/_"N"?D 我们对高斯脉冲的半高全宽(宽度)进行扫描,设置其宽度为0.005、0.05和0.5,如图。 ~UA:_7#\M 8R<2I1xn2
't'~p#$,F V+myGsr` Q^}6GS$ 初始高斯脉冲的频谱如图 xp<\7m_N D=uU:7m 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) $Tci_(V=F
获得的反射光谱如图所示。 oKjQ?
4 ?*lpu 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。 y,e#e` 5xKo(XNp 透射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) |zhVl
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。 J%]</J