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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。 7lwFxP5QT  
wqzpFPk(  
1. 建模任务 @s,kx.S  
Y\4B2:Qd9  
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。 %):pfM;b  
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2. 白光光源下的FBG滤波器 KAu>U3\/  
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下图所示为光路图。
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初始的频谱如下图。 "t-9q  
OcC|7s" ,  
[O]rf+NZ(5  
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。
G6JP3dOT  
7$IR^  
5as5{"l  
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
6C ?,V3Z  
(eHTXk*V`  
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 |~rKDc  
K<pZ*l  
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器 T~g`;Q%i  
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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。 ~K(mt0T )  
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ho^jmp  
'tX}6wurf  
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+?2@L$L  
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Dg}EI^ d  
f*p=j(sF  
初始高斯脉冲的频谱如图 3'SN0VL  
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） w`dSc@ :  
Pw6%,?lQ  
获得的反射光谱如图所示。 4jjo%N  
反射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps）
J(P'!#z^  
获得的透射光谱如图所示。 5%@~"YCo  
  
透射光谱，宽度为0.5和0.05（分别为12.5ps和1.25ps） =hI;5KF  
$)6M@S  
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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