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。 e@#kRklV& /)
4GSC}Gg 1. 建模任务 B,WTHU[AV
`J0i.0p 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。 "2?l{4T\ &HW1mNF9 2. 白光光源下的FBG滤波器 ZR0r>@M3v<
kc `V4b% 下图所示为光路图。 (1R?s>3o h#r^teui) 初始的频谱如下图。 *?ITns W< "=. t
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Z 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。 I6!5Yj]O"
P>ceeoYQuA Q/ms]Du 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。 qa`-* 4m 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
x%+{VStA 透射光谱如下图。 epHJ@ W@# 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 y&m0Lz53Z
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 %xZG*2vc!B
'*^yAlgtt 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。 #oeG!<Mn JA)?p{j
*OJ/V O h%; e0Xz| 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。 <h).fX [#Lc]$
OLGBt 6lwta`2 'ly?P8h 初始高斯脉冲的频谱如图 vbx6I>\Y 7?8wyk|x 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) "xmP6=1
获得的反射光谱如图所示。 :2
>hoAJJ u%/fx~t$ 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。 /MMd`VrC2 \0l>q , 透射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) <ljI;xE
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。 n<sd!xmqFx