【光学】基于FBG和高斯函数切趾光栅仿真附matlab代码

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⛄ 内容介绍

FBG和高斯函数切趾光栅是两种常见的光栅类型，都具有重要的应用价值。在光学传输系统、光纤通信系统和光纤传感系统中，这两种光栅常用于光波的分光和滤波。

可以通过光学仿真软件来模拟FBG和高斯函数切趾光栅的性能。其中最常用的软件是MATLAB和ZEMAX。

MATLAB是一种数学仿真工具，可以用于设计和分析光栅。可以通过MATLAB的波动光学工具箱或光学工具箱进行模拟。通过设置光栅的参数和环境参数，可以得到光栅的反射率、透射率和带宽等性能指标。

ZEMAX是一种商用光学仿真软件，可以用于设计和分析光学系统。可以使用ZEMAX的非序列光线追迹功能来进行光栅的仿真。在ZEMAX中，可以定义光栅的参数、光源、检测器和环境参数。通过计算光栅的反射率、透射率和传递函数，可以分析其光学性能。

总之，通过这两种软件可以帮助我们更好地了解和设计FBG和高斯函数切趾光栅。

⛄ 部分代码

L = 10*1e-3;%光栅长度

neff = 1.447;%光栅有效折射率

v = 1;%光栅可见度

delta_neff = 2*10^-4;%光栅有效折射率变化

lambda_B = 1550e-9;%FBG中心波长

lambda = 1e-9*linspace(1548,1552,1000);%波长范围

delta = 2*pi*neff*(1./lambda-1/lambda_B);  %布拉格波长谐量

sigma = 2*pi./lambda*delta_neff+delta;  %直流自耦合系数

kappa = pi./lambda*v*delta_neff;  %交流耦合系数

s = sqrt(kappa.^2-sigma.^2);

R = (kappa.*kappa.*(sinh(s.*L)).^2)./(s.^2.*(cosh(s.*L)).^2+sigma.^2.*(sinh(s.*L).^2));           %反射率

subplot(1,2,1) ; plot(lambda, R) ; title(' FBG反射谱' ) ;

xlabel(' 波长nm' ) ; ylabel(' 反射率' ) ; grid on;

L1 = 10*1e-3;%光栅长度

x1 = linspace(-L1, L1, 1000);

f1 = exp(-8*(x1/L1) .^2);

neff1 = 1.447;%光栅有效折射率

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] 谷彦菊.切趾相移长周期光纤光栅器件设计及制作[D].电子科技大学[2023-06-13].DOI:CNKI:CDMD:2.2009.165987.

[2] 李扬,刘锋,宋言明,等.基于非切趾短FBG光栅的小信号测量方法[J].激光与红外, 2018, 048(007):885-890.DOI:10.3969/j.issn.1001-5078.2018.07.016.

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