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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。 {.We%{4V  
:v k+[PzJ  
1. 建模任务 t-\S/N  
 N~ -N Q  
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。 XV2f|8d>  
<dTo-P  
2. 白光光源下的FBG滤波器 ms=I lz  
 z,nRw/o  
下图所示为光路图。 4QnJ;&~  
/Xi:k  
初始的频谱如下图。 uOEFb  
dG|srgk+  
DVYY1!j<  
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。 n>X  
+:2(xgOP.V  
cI3uH1;#  
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。 nTSGcMI  
  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
|WeLmy%9  
透射光谱如下图。 R Nr=M^Zn  
  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 (r,RwWYm  
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 a%f5dj+  
 Rww"Z=F  
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。 EX8:B.z`57  
J4te!,  
 ru)%0Cyx  
-t % .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。 WK#lE&V3  
muQ7sJ9 r  
&adKKYN  
^!|BKH8>f%  
tkWWR%c"  
初始高斯脉冲的频谱如图 9VIsLk54^  
+D1;_DU  
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） VLtb16|  
获得的反射光谱如图所示。 8T 6jM+ h  
A 20_a;V  
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。 3Nw9o6`U  
:$[m[y7i  
  
透射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps） w IT`OT6Q  
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}-'L#6  
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