【光学】基于matlab光纤布拉格光栅-FBG反射谱投射谱仿真

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⛄ 内容介绍

光纤布拉格光栅（FBG）是一种在光纤中形成的周期性折射率变化的结构，用于选择性地反射特定波长的光。FBG反射谱是指在不同波长下光纤布拉格光栅反射的强度分布。

要进行FBG反射谱投射谱仿真，可以使用光学仿真软件或编程语言（例如MATLAB、Python等）进行计算和模拟。以下是一个基本的仿真流程：

1. 确定FBG的参数：包括光纤的折射率、光栅周期、折射率调制深度等。
   
2. 使用适当的数值方法，如耦合模理论（Coupled Mode Theory）或传输矩阵法（Transfer Matrix Method），建立FBG的数学模型。
   
3. 在所选的仿真工具中输入FBG的模型，并设置入射光波的参数，如波长范围和角度。
   
4. 运行仿真并获取输出结果。这些结果可能包括投射谱，即光纤末端的透射光谱。
   
5. 可以进一步分析和可视化仿真结果，比如绘制反射像或计算FBG的透射损耗和反射衰减等参数请注意，具体的仿真方法和工具选择可能因个人偏好和研究领域而有所不同。这只是一个基本的指南，需要根据实际情况进行调整和扩展。
   

⛄ 部分代码

%光纤布拉格光栅（FBG）的反射谱及其透射谱模拟，采用耦合模理论

clc

clear all;

L=9*1e-3;%光栅长度

h=6.6*1e-3;

neff=1.45;%光栅有效折射率

v=1;%光栅可见度

delta_neff=7.2*10^-5;%光栅有效折射率变化

lambda_D=1939e-9;%FBG中心波长

lambda=[1938:0.001:1940]*10^-9;%波长范围w

sigma=2*pi./lambda*delta_neff;kappa=pi./lambda*v*delta_neff;

delta=2*pi*neff*(1./lambda-1/lambda_D);

sigma1=delta+sigma;S=sqrt(kappa.^2-sigma1.^2);

R=(sinh(sqrt(kappa.^2-sigma1.^2).*L)).^2./((cosh(sqrt(kappa.^2-sigma1.^2).*L)).^2-sigma1.^2./kappa.^2);

T=(kappa.^2-sigma1.^2)./(kappa.^2.*(cosh(sqrt(kappa.^2-sigma1.^2).*L)).^2-sigma1.^2);

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] 吴飞,邝敏敏,赵静,等.蚁群算法在光纤布拉格光栅横向均匀受压反射谱分析中的应用[J].中国激光, 2010(2):7.DOI:CNKI:SUN:JJZZ.0.2010-02-038.

[2] 王智,任国斌,裴丽,等.光子晶体理论应用于光纤布拉格光栅的研究[J].光学学报, 2003, 23(11):5.DOI:10.3321/j.issn:0253-2239.2003.11.003.

[3] Wu Fei.蚁群算法在光纤布拉格光栅横向均匀受压反射谱分析中的应用[J].中国激光, 2010(002):037.

[4] 魏长本,黄国君.基于光纤布拉格光栅反射谱的结构损伤识别数值试验研究[C]//中国力学大会暨钱学森诞辰100周年纪念大会.2011.

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