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infotek 2023-10-10 08:17

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。 *F0N'*  
rtm28|0H'  
1. 建模任务 ?3#X5WT  
J++D\x#@  
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。 A7H=#L+C  
? t-2oLE  
2. 白光光源下的FBG滤波器 |4vk@0L  
$`%.Y&A  
下图所示为光路图。 'mF}+v^   
[attachment=120963]
I/g]9 y  
初始的频谱如下图。 Lst5  
_wBPn6gg`  
[attachment=120964]
F/8y p<_r  
接下来我们对布拉格光栅的主选项卡中的反射率进行扫描,如图。 =E}/Z  
[attachment=120965] bPNsy@"6  
[attachment=120966]
',f[y:v;  
因为反射率与耦合长度和光栅长度的乘积有关,所以这种扫描对应于耦合长度和/或光栅长度的变化。相应反射光谱的比较如下图所示。 lgl/| ^ Uw  
[attachment=120967]  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
\T0`GpE  
透射光谱如下图。 aC*J=_9o #  
[attachment=120968]  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 _),@^^&x  
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 ":OXs9Yg  
ScEM#9T|  
高斯脉冲光学系统中均匀光纤布拉格光栅滤波器的光路如下图。 #/T)9=m  
P+[R0QS  
[attachment=120969] ZD3S|1zSQ  
Liofv4![  
我们对高斯脉冲的半高全宽(宽度)进行扫描,设置其宽度为0.005、0.05和0.5,如图。 pS0T>r  
Ab`Gb  
[attachment=120970] FwyPmtBj  
"LYob}_z  
[attachment=120971]
fw<'ygd  
初始高斯脉冲的频谱如图 BtspnVB ez  
5@Sb[za  
[attachment=120972]
高斯脉冲的初始频谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) =$MV3]  
获得的反射光谱如图所示。 ]^!#0(  
Rzp-Q5@M Y  
[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。 m9/a!|fBE  
q_!3<.sf  
[attachment=120974]  
透射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) F XbNmBXF  
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。 F)C8LH  
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