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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。 Q>[Xm)jr:  
/ Hg/)  
1. 建模任务 <4m@WG  
eK=<a<tx  
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。 4IH,:w=ofN  
CW9vC  
2. 白光光源下的FBG滤波器 d?Y|w3lB  
SV}C]<  
下图所示为光路图。
4T<4Rb[  
;"N4Yflz  
初始的频谱如下图。 4>I >y@^  
Nt5`F@;B  
r3_O?b  
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。
~R!M.gY[rK  
01^+HEbm  
/suW{8A(E  
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
|*5803h  
8\H*Z2yF+  
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 IqW4Q1>f  
~Y.I;EPKt  
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 $ /p/9 -  
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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。 xS>d$)rIj  
 <RaM@E  
UG5AF Z\  
{#o0vWS>  
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。 >&g^ `  
V ~%C me  
<QcQ.b  
d[7B,l:RN  
:fx^{N!T  
初始高斯脉冲的频谱如图 tzn+ M0'  
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） ?Xq"Q^o4#e  
xxS>O%  
获得的反射光谱如图所示。 :Ou[LF.O  
反射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps）
g;n6hXq4  
获得的透射光谱如图所示。 BD.>aAi!  
  
透射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps） 3)6&)7`*  
L)qDtXd4  
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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