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。 MfQ?W`Kop H-f X(9 1. 建模任务 A#'8X w| H@8sNV/u 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。 "y/?WQ>,3 a\YV3NJ/A 2. 白光光源下的FBG滤波器 Y,t={HiclX tc{sB\&- 下图所示为光路图。 s
15oN Ob&<] 初始的频谱如下图。 i3'9>"` Qtv&ijFC R>mmoG}MQ[ 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。 :I^;jdL
!lc[ ls:w8&`* 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。 6wECo
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱 =uYYsC\T 透射光谱如下图。 Hm'=aff6A
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 6 EC* 3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 6?~"V J B]q 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。 !*bMa8]* .I0qG g
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^J)mH[ 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。 f-G:uI_ YU5(g^<
nWYN Np?h Y^}Z> Jx7C'~,J 初始高斯脉冲的频谱如图 Xe:jAkDp ?3zc=J"t
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) 8sM|%<$=j 获得的反射光谱如图所示。 4\u1TYR /-+xQn]
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。 @H7d_S Mh/dpb\Z
透射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) $ig0j` 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。 %Iv,@}kvT+
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