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。
nb
dm@ Z>
Jm 1. 建模任务
5IE3[a%X [Z9
lxZ| 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。
UgI0
*PE2 UtPFkase 2. 白光光源下的FBG滤波器
9'+Eu)l: 3}R}|Ha
J# 下图所示为光路图。
3+vbA;R hS&3D6Gt 初始的频谱如下图。
4FrP%|%E~ Nc;cb /2z, ?,jL 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。
=2v/f_
!2L?8oP-z z5.Uv/n\1 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。
BwOIdz%]OY 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
3{c6)vR2 透射光谱如下图。
r{\c.\ 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 W
D 8
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器
R|&jvG=| wO<.wPa` 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。
xs#g |)~t^
s1
mKz0q u7||]|2 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。
,GOH8h :Kq]b@X
\jA#RF.W I;xSd.- Y oDL/ 初始高斯脉冲的频谱如图
7)Cn 4{B6 -sjyv/%_ 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) [G!#y
获得的反射光谱如图所示。
LH}]& >F |WP}y-Au 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。
(8"advc6 a+mrsyM 透射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) + /+> :
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。
p~Wy`g-