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。 X$_pDF&\z Y$s4 *)% 1. 建模任务 =,8nfJ+x LMuDda 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。 %!8w)1U Vq'n$k} 2. 白光光源下的FBG滤波器 /4|_A {m{m |XV`A)=f 下图所示为光路图。 w:x[kA syCT)}T6z 初始的频谱如下图。 fNBI!= ;te( {u+ <k{_YRB 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。 g!OcWy)7
[3x},KM $F NH:r< 因为反射率与耦合长度和光栅长度的乘积有关,所以这种扫描对应于耦合长度和/或光栅长度的变化。相应反射光谱的比较如下图所示。 1 hD(l6tG@
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱 8C@6
b4VK 透射光谱如下图。 9 9^7Ek!z#
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 @!^Y_q 3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 ~y"OyO i& w|ahb 高斯脉冲光学系统中均匀光纤布拉格光栅滤波器的光路如下图。 -)xl?IB% &.qLE
Rtlc&Q.b | >'q%xK 我们对高斯脉冲的半高全宽(宽度)进行扫描,设置其宽度为0.005、0.05和0.5,如图。 .&I!2F
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aBN KtArV xzOn[.Fi 初始高斯脉冲的频谱如图 ]c
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高斯脉冲的初始频谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) q_9 8=fyE6 获得的反射光谱如图所示。 Q<KF<K'0hg RxNLn/?d@
反射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) 获得的透射光谱如图所示。 r$Ni>[as & eqqgLz
透射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) piqh7u3~ 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。 I:6XM?
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