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infotek 2026-03-09 08:01

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。 1|n,s-  
eH=lX9  
1. 建模任务 $0sU h]7y  
qeSxE`E"  
本案例演示了均匀光纤布拉格光栅组件在OptiSystem中作为滤波器的应用。本案例有两种项目布局。在第一种布局中，使用了白色光源。在第二种布局下，使用了高斯脉冲。 d5+ (@HSR  
=f{V<i~q  
2. 白光光源下的FBG滤波器 =R?NOWrDY  
HDA!;&NRS  
下图所示为光路图。
}N*6xr*X+  
z)yxz:E  
初始的频谱如下图。 ix$?/GlL  
}O5c.3  
x>;! `}x  
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。
VGA?B@  
E,u@,= j  
avykg(  
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。
  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
wp-*S}TT  
2|kx:^D p  
透射光谱如下图。
  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 '1|r+(q|2  
*ukugg.  
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 ]f-< s,@  
+KrV!Taf  
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。 Mfuw y  
Bj;Fy9[yb  
I/_`/mQ  
2zh?]if  
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。 QrHI}r  
S3`zB?7,  
G?8LYg!-  
h$G&4_O  
2 Do^N5y  
初始高斯脉冲的频谱如图 iO,0Sb <y  
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'+lNlv  
%=S~[&8C  
获得的反射光谱如图所示。 7y&Fb  
反射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps）
+kd88Fx  
获得的透射光谱如图所示。 |k{?\(h;  
  
透射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps） |Xlc2?e  
Gyk>5Q}}  
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。
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