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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。 #;f50j!r  
SgYMPBh  
1. 建模任务 '4SDAa2f  
0HUylnXf0  
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。 oKCv$>Y  
\2]_NU5.  
2. 白光光源下的FBG滤波器 7WwE] ^M  
0?}n(f!S  
下图所示为光路图。
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初始的频谱如下图。  6']HmM  
L ^r & .N\  
\EsT1aT  
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。
lB0`|UEb (  
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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
8NiR3*1  
J!2j]?D/e  
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 %pxO<O  
!-.GfI:q  
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 !?v_.  
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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。 V$sY3,J7A%  
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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。 L SP p  
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]8}51y8  
初始高斯脉冲的频谱如图 iaCV8`&q%  
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） a&V;^ /  
Dnl<w<}ZU:  
获得的反射光谱如图所示。 !?(7g2NP)  
反射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps）
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获得的透射光谱如图所示。 8! rdqI   
  
透射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps） ! 5NuFLOf  
BHf$ %?3z,  
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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