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⛄ 内容介绍
1 算法原理
光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating，FBG）是一种通过在光纤中引入周期性折射率变化而形成的光学结构。FBG具有反射谱和透射谱两个主要的光谱特性。
- 反射谱：当单色光从一端进入光纤布拉格光栅时，该光将会被布拉格光栅反形成反射谱。反射谱由于周期性折射率变化，只有特定波长的光能够在光纤中传播并被反射回来。这些特定波长对应了布拉格光栅的布拉格条件，即2nΛ = λ，其中n为折射率，Λ为周期，λ为光波长。
- 透射谱：透射谱是指那些没有被布拉格光栅反射的光的光谱分布。当光波长与布拉格条件不匹配时，光将透过布拉格光栅，并形成透射谱。透射谱的形状与反射谱相对应，在未被反射的波长存在透射峰。
通常情况下，布拉格光栅的反射谱和透射谱以对称的方式分布在光谱上。反射谱和透射谱在实际应用中具有不同的应用场景：
- 反射谱主要用于光纤传感应用，当光纤受到外部物理量如应变、温度、压力等的变化时，这些参数将改变布拉格光栅的折射率，从而导致反射谱的移动或形状的改变。通过监测反射谱的特征，可以实现对物理量的高精度测量。
- 透射谱常用于光纤通信和滤波应用。通过调节布拉格光栅的设计参数，包括周期、折射率调制深度等，可以实现特定波长范围的光滤波和干涉效应。透射谱的特性可以用于波长分复用（WDM）、光纤激光器和光纤光谱分析等领域。
总结来说，光纤布拉格光栅具有反射谱和透射谱两种光谱特性。反射谱用于光纤传感，通过监测反射谱的特征来测量外部物理量的变化。透射谱常用于光通信和滤波应用，通过调节布拉格光栅的设计参数实现特定波长范围的光滤波和干涉效应。
⛄ 部分代码
plot(lambda*1e+9,R)
hold on;
plot(lambda*1e+9,T)
grid on;
xlabel('wavelength / nm'),ylabel('100%');
figure(2);
plot(lambda*1e+9, unwrap(angle(rou1)));
hold on;
plot(lambda*1e+9, unwrap(angle(rou2)));
grid on;
xlabel('wavelength / nm'),ylabel('rad')
figure(3);
plot(lambda*1e+9,(10*log10(R)));
hold on;
plot(lambda*1e+9,(10*log10(T)));
grid on;
xlabel('wavelength / nm'),ylabel('dB')
⛄ 运行结果
⛄ 参考文献
[1] 张玲.光纤布拉格光栅传感技术及在铝电解槽高温检测中的应用[D].山东大学,2007.DOI:10.7666/d.y1064671.
[2] 何巍,周哲海,张钰民,等.光纤光栅在"工程光学基础"课程教学中的设计与实践[J].教育教学论坛, 2021.
[3] 刘鑫.基于传输型布拉格光纤光栅的光学计算和光脉冲整形器件的研究[D].华中科技大学[2023-06-17].
[4] 蔺彦章,刘毅,潘玉恒,等.基于高斯差分的光纤布拉格光栅反射谱峰值检测算法研究[J].激光与光电子学进展, 2021, 58(7):8.DOI:10.3788/LOP202158.0706002.
