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。
W0R<^5_ :Z3Tyj}4 1. 建模任务 lhZXq!2p 4$~eG"wu 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。 =c8xg/ wxS.!9K 2. 白光光源下的FBG滤波器 I!Z=3 $, @Fvp~]jCb 下图所示为光路图。 avxr|uk
td@I ;d2 初始的频谱如下图。 /Ps/m! _c$l@8KS^ 4AW-'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。 ~XU%_Hz
40h r9sq3z|% 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。 &UrPb%=2H
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱 Z{XF!pS%H 透射光谱如下图。 "}*5'e.*
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 wB'GV1|jL 3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 Q8|
C>$n uE E;~`G 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。 Y(mnGaVn qL2!\zt>g
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R_^>? 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。 QzLE9 nz2`YyR
>bRoQ8 SL[ EOz# _9f7@@b 初始高斯脉冲的频谱如图 He9Er "UYlC0 S\
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) [zJ|61^ 获得的反射光谱如图所示。 7TW&=( `(uN_zvH
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。 {[pzqzL6 H-iCaXT
透射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) y$8S+N?> 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。 Cu!S|Xj.
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