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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。 HMl!?%%  
'2Mjz6mBDA  
1. 建模任务 {PP ^Rb)  
 tIc0S!H#  
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。 7TMDZ*  
UeutFNp  
2. 白光光源下的FBG滤波器 P'F Pe55F  
 Q6e'0EIKC  
下图所示为光路图。 N{0+C?{_  
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初始的频谱如下图。 ]x5(bnW x  
BXKlO(7  
<s59OdzP  
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。 lN*1zM<6;  
$; KQY7  
c1Fru  
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。 GA%"w=M\  
  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
xIq"[?m  
透射光谱如下图。 Lv`8jSt\  
  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 5 O{Ip-  
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 [TpA26#TTO  
 P^uP$D  
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。 )edU <1P  
)f:!#v(K  
 "'&>g4F`o  
jN5} 2 p*  
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。 ;c \zgs~"T  
~Q{[fy=  
Hz;jJ&S  
KNUMz4  
l{D,O?`Av  
初始高斯脉冲的频谱如图 /4f 5s#hR  
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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） X,C/x)  
获得的反射光谱如图所示。 qQ?,|4)y  
H*:r>Lm=  
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。 fs)q7 7g  
S9F]!m^i  
  
透射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps） X<@y*?D9D  
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。 4BUK5)B  
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