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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。 ycSC'R  
Qj',&b  
1. 建模任务 IO]%AL(.;  
 )_Wo6l)i  
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。 Ld:U~M-  
s&~i S[  
2. 白光光源下的FBG滤波器 M"<B@p]rk:  
 :]k`;;vh  
下图所示为光路图。 8k -l`O~  
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初始的频谱如下图。 -k"5GUc|  
o[E|xw  
4n, >EA85  
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。 ya0D5 0m  
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]Geg;[ t  
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。 iF'qaqHWY4  
  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
 Oa/#2C~  
透射光谱如下图。 W]= $0'  
  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 a\?-uJ+  
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 byetbt(IF  
 )r.4`5Rc  
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*{BN>B  
QFX )Nov];  
 55#s/`gd)^  
86 <[!ZM  
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。 ;{hE]jReH  
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$`Hb -  
-Ay=*c.4  
TIre,s)_  
初始高斯脉冲的频谱如图 f?|cQ[#t!\  
QC^ #ns&  
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） X|Z2"*;b`  
获得的反射光谱如图所示。 )7}f .  
1^_V8dm)  
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。 #Z>EX?VS:  
( !=^(Nd  
  
透射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps） ?A`8c R=)I  
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。 5T- N\)@  
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