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infotek 2025-04-10 08:18

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。 (5DGs_>  
/?-p^6U  
1. 建模任务 $JSC+o(q3#  
 7{6.  
本案例演示了均匀光纤布拉格光栅组件在OptiSystem中作为滤波器的应用。本案例有两种项目布局。在第一种布局中，使用了白色光源。在第二种布局下，使用了高斯脉冲。 /z?7ic0  
KPe.AK,8  
2. 白光光源下的FBG滤波器 0i(?LI_S  
 >rS<!e%  
下图所示为光路图。 Y~SlipY_  
YM* 6W?  
初始的频谱如下图。 D!$ =oK  
{1U*: @j  
_@;3$eB  
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。 =y]b|"s~2  
bY U+-|54  
@`8 B} C  
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。 pV|?dQ  
  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
uW'4 Kt  
透射光谱如下图。 ]`H.qV  
  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 (BQ3M-  
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 bYB}A :  
 U5$DJ5>8  
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。 GJ_)Cl+5E  
RGuHXf  
 [ .uaO  
"t&k{\$\  
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。 Z3~*R7G8>  
v/+}FS=  
EAXU{dRV  
q/-j`'A_pb  
\.|A,G=  
初始高斯脉冲的频谱如图 $#W6z:  
=\7p0cq&*  
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） TZyQOjUu  
获得的反射光谱如图所示。 3Wxtxk._E  
`e|Lw  
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。 -mw \?\2{  
(NN14  
  
透射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps） U`_vF~el~  
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。 fqsp1m$  
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