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。 %Aq+t&-BCX
zBg>I=hiG
1. 建模任务 eAR]~
NiW
H}5zKv.T
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。 ~Q}JC3f>
+dIDFSd
2. 白光光源下的FBG滤波器 pV bgjJI
L8s HG$[
下图所示为光路图。 aUUr&yf_L
[attachment=120963] ASME~]]?
初始的频谱如下图。 X;25G
@LZ'Qc
}@
[attachment=120964] f Glvx ~
接下来我们对布拉格光栅的主选项卡中的反射率进行扫描，如图。 GAG=4 g
[attachment=120965] oU[Ba8qh
[attachment=120966] f6@fi`U ,
因为反射率与耦合长度和光栅长度的乘积有关，所以这种扫描对应于耦合长度和/或光栅长度的变化。相应反射光谱的比较如下图所示。 GZXBzZ}
[attachment=120967] 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱 szW_cjS
透射光谱如下图。 F=)9z+l#
[attachment=120968] 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 +s?0yH-%p
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 xrb %-vT
M5DQ{d<r
高斯脉冲光学系统中均匀光纤布拉格光栅滤波器的光路如下图。 ;T6{J[
h
[^ sv.
[attachment=120969] ?`T <
sk8c
`D)ay
我们对高斯脉冲的半高全宽（宽度）进行扫描，设置其宽度为0.005、0.05和0.5，如图。 k=">2!O/
baJ(Iy$XT
[attachment=120970] r,F~Vwa}
mRVE@ pc2X
[attachment=120971] p4mlS
初始高斯脉冲的频谱如图 HRP4"#9R
)9LlM2+y
[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） ,9jq
@_
获得的反射光谱如图所示。 ?z,^QjQ}
@ n <y[WA
[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。 =D88jkQe"
fNjxdG{a
[attachment=120974] 透射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps） a|aRUxa0"
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。 9gFb=&1k
|