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infotek 2026-03-09 08:01

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。 b3S.-W{p.  
i:rFQ8 I  
1. 建模任务 #?*WPq  
!_+8A/  
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。 S{FROC~1R  
*?y+e  
2. 白光光源下的FBG滤波器 F6o_b4l  
`6 /$M!4$  
下图所示为光路图。
'\Jj8oJQj  
XW -2~?$  
初始的频谱如下图。 BYO"u6  
qb5#_1qz+^  
p/JL9@:'  
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。
( {1e%  
4J;-Dq  
P&j (,7  
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。
  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
hX`hs- *qM  
CM<]ZG7  
透射光谱如下图。
  
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱 ~/8M 3k/  
rgSOS-ox  
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 h G gx  
Z|_K6v/c  
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。 eh4gQ^l  
,ldI2 ]  
=Zu^80/  
QCH}-q)  
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。 <&&SX;  
FP0G]=ME  
fV v.@HL{  
R)M_|ca  
k% sO 0  
初始高斯脉冲的频谱如图 |J+(:{ }~  
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） n6*En7IVh  
(RUT{)p[  
获得的反射光谱如图所示。 ~by]xE1Eg  
反射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps）
Xg=x7\V  
获得的透射光谱如图所示。 uKz,SqX  
  
透射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps） 3' ~gvi I  
zaFt*~@X  
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。
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