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。 kOOGw:/ N;Dp~(1
J1 1. 建模任务 uvDzKMw~R fmqb`% 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。 j9Ybx# r={c,i 2. 白光光源下的FBG滤波器 `Z:R Ce^ aj8A8ma*} 下图所示为光路图。
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[attachment=120963] 7SD Fz} 初始的频谱如下图。 :y*NM,s 5oEV-6
[attachment=120964] 4iAZ+l5& 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。 &Z(K6U#.
[attachment=120965] T|J9cgtS [attachment=120966] *B`Zq) 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。 NBl+_/2'w
[attachment=120967] 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱 Q!-
0xlx 透射光谱如下图。 3 LDS
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[attachment=120968] 0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 b@RHc!,>jV 3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 :w}{$v}#D; hfpJ+[ 高斯脉冲光学系统中均匀光纤布拉格光栅滤波器的光路如下图。 dS^T$sz.co EA ]+vq [attachment=120969] =qN2Xg/ zp\8_ U@ 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。 S$KFf=0 P96pm6H_;
[attachment=120970] 5T sU Qc ]7-&V-Ct*
[attachment=120971] C{TA.\ 初始高斯脉冲的频谱如图 m/#a0~dB *8~86u GU
[attachment=120972] 高斯脉冲的初始频谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) n>@oBG)! 获得的反射光谱如图所示。 }Zl&]e dJ$"l|$$
[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。 @`\VBW dJ"iEb|4
[attachment=120974] 透射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) %$%&m1Y 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。 h -iJlm
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