OptiSystem应用：FBG滤波仿真
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。 " i:[|7
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1. 建模任务 ,A'| Z
WG A1XQ{
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。 10f xK
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2. 白光光源下的FBG滤波器 O 2-n-
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下图所示为光路图。 iLch3[p%
[attachment=120963] i,h 30J
初始的频谱如下图。 aX`uF<c9
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[attachment=120964] yI1 :L
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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。 0KnL{Cj
[attachment=120965] {;DAKWm@T
[attachment=120966] Ie(i1?`A8
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。 hH 5}%/vF
[attachment=120967] 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱 yAfwQ$Ll7
透射光谱如下图。 uLafO=Q
[attachment=120968] 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 KJRAW]?{
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 ;+<IWDo
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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。 M#;
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[attachment=120969] ss[` *89
?OLd
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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。 `0\Z*^ >
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[attachment=120970] JD#x+~pb,8
iP0m1
[attachment=120971] >*RU:X
初始高斯脉冲的频谱如图 K_;vqi^1^&
HD^#"
[attachment=120972] 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） U xL*I[z5
获得的反射光谱如图所示。 H}$7c`;q
nS 0 4Ha
[attachment=120973] 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。 }3^m>i*8
I )rO|
[attachment=120974] 透射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps） 4T31<wk
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。 l::q
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