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。 64h$sC0z/e -McDNM 1. 建模任务 li~#6$ " .:b43Z 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。 }m0hq+p^ C.}Vm};M 2. 白光光源下的FBG滤波器 {u,yX@F4l a}#Jcy!e 下图所示为光路图。 |<Gq^3 2 TB 初始的频谱如下图。 q"sD>Yh& BPkqC >w ,Xt!dT- 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。 K4>nBvZ?v
Udbz;^( jWL;ElM' 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。 "P_PqM
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱 @+`">a8}, 透射光谱如下图。 Kc[Y .CH
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 wX!>&Gc. 3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 FaUc"J Zc Y* TGx 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。 |?KdQeL ?c!W*`yP
7,![oY[ (#"iZv, 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。 IFg(Ze~ kbF+aS
XdR^,;pWE hXE_OXZ C@8WY 初始高斯脉冲的频谱如图 UPI'O % x\m?* 5p
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) LG
qg0( 获得的反射光谱如图所示。 -P5M(Rt U;Ne"Jh
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。 ^.f`6 6/ ;0!rq^JG
透射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps) H#+?)<UQ 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。 Ao/KB_4f*Q
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