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infotek 2025-04-10 08:18

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。 A+SE91m  
1|kvPo#  
1. 建模任务 Gn|F`F  
 {1V($aBl  
本案例演示了均匀光纤布拉格光栅组件在OptiSystem中作为滤波器的应用。本案例有两种项目布局。在第一种布局中，使用了白色光源。在第二种布局下，使用了高斯脉冲。  87<-kV  
@wpN6 /   
2. 白光光源下的FBG滤波器 i]Fp..`v~  
 6-yd]("  
下图所示为光路图。 1rv)&tKs  
d F9!G;V  
初始的频谱如下图。 8YZbP5'  
t]y D-3'l&  
GN ]cDik  
接下来我们对布拉格光栅的主选项卡中的反射率进行扫描，如图。 Ss~;m']68  
G;v8$)Zj  
< ,Ue 0  
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。 %X4xv_o`f  
  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
eqP&8^HP  
透射光谱如下图。 aGJC1x  
  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 PZE0}>z  
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 LQ(yScA@  
 8TGOx%}i  
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。 lsNrAA%m  
3HLNCt09  
 5b!vgm#])  
b7 NM#Hb  
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。 U7 `A497Z  
CK,7^U  
3Mxp)uG/  
OK{quM5  
/4a._@1h[y  
初始高斯脉冲的频谱如图 ln?v j)j  
HG+%HUO$  
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） IhA5Wt0j  
获得的反射光谱如图所示。 plb!.g  
lV1G<qP  
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。 tE@;X=  
zA$k0p  
  
透射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps） v%"|WV[N  
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。 |$Xl/)Oq  
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