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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。 bo04y)Iz  
PWbi`qF)r  
1. 建模任务 _5&LV2  
 [2Ot=t6]  
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。 >nOzz0,  
j^qI~|#  
2. 白光光源下的FBG滤波器 !j-JMa?  
 .BjnV%l7Id  
下图所示为光路图。 Xl\yOMfp  
1./iF>*A  
初始的频谱如下图。 Q3|I.I e  
mH)th7  
I^itlQ  
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。 Sxg&73;ZV  
1G62Qu$O  
PuoN<9 #  
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。 TSHH=`cx  
  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
gPz p/I  
透射光谱如下图。 ^dCSk==  
  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 qbu5aK}+  
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 #,PB(  
 Ye"#tCOEG  
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。 V07? sc<  
kV:C=MLI  
 tDwj~{a~  
9_I#{ ?  
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。 W9%B9~\G;+  
9d1 G u"  
r,-9 ]?i  
^#)M,.G^  
c`x[C  
初始高斯脉冲的频谱如图 v'X=|$75  
KM jnY2  
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） 6kM'f}t[C  
获得的反射光谱如图所示。 !|`vW{v  
2i_X{!0}  
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。 M +Jcg b]  
bJ6@ B<  
  
透射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps） SdOE^_@:  
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。 [V_?`M  
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