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。 f<NR6],}
j-":>}oW2.
1. 建模任务 |'q%9 #
!R=@Nr>
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。 u. gg N=Z
a YWWln
2. 白光光源下的FBG滤波器 ){*+s RBW
2yZr!Rb~*
下图所示为光路图。 "2l ` XH
[attachment=120963] O`B ,mgT(
初始的频谱如下图。 1u
9hA~rj
;V
xRaj?
[attachment=120964] ;]u 9o}[
2
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。 FJ:^pROpm
[attachment=120965] JZ:@iI5>+
[attachment=120966] 5E& #Kh(I
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。 qN $t_
[attachment=120967] 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱 *MP.YI:h
透射光谱如下图。 [_,as
[attachment=120968] 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 <$A,Ex94
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 2cR[ ~\_9.
O
G`8::S
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。 9R50,l s E
?sf<cFF
[attachment=120969] l":W@R
t`Kbm''d[
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。 k }=<51 c
XKoY!Y\
[attachment=120970] WYP ;s7_
r |Ui1 f5
[attachment=120971] 5E]t4"
初始高斯脉冲的频谱如图 3S^0%"fY
dzf2`@8#
[attachment=120972] 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） al2t\Iq90
获得的反射光谱如图所示。 v pI 9TG
^L[:DB{Z
[attachment=120973] 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。 @~3--
d9N[f>
[attachment=120974] 透射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps） 8>Cr 6m
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。 >4:d)
|