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。 J;7s/YH^ vB]3Xb3a 1. 建模任务 0yKwH\S
J1& A,Gb 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。 Y9/{0TArG 1.uUMW
2. 白光光源下的FBG滤波器 =CGD
~p`
\}n !yYh( 下图所示为光路图。 pEJ#ad 7d%A1}Bq$ 初始的频谱如下图。 }isCvb [Aa[&RX+9 Ae3,W 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。 Cd$dnHVh
PV?1g|tYv o8iig5bp 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。 (cu' 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
`\nON 透射光谱如下图。 ^7J~W'hI 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 BJ_+z gf`
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 zK[
7:<
{/th`#o4b 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。 dw'<" +zO 6yy|V~5
BYkVg2D( 1y_fQ+\2A 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。 TB;3` ce 7Yr*ZB
_K*\}un2 m+;B!46 "u .)X3 初始高斯脉冲的频谱如图 ~% D^Ga7 49iR8w?k 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)
:<'i-Ur8
获得的反射光谱如图所示。 |)
x' ~| 4U@ 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。 a3b2nAI l D|u^8\'. 透射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) x&Q+|b%
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。 9;>@"e21R