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《bragg光纖光柵的光譜仿真課程設(shè)計(jì)畢業(yè)論文》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、目錄摘要IAbstractII1光纖光柵簡(jiǎn)介12BeamPROP軟件介紹23光纖光柵的繪制與設(shè)置33.1光纖光柵波導(dǎo)的全局設(shè)置33.2光纖光柵的繪制43.3光路的設(shè)置74光纖光柵的仿真84.1光柵XZ切面圖84.2波形仿真94.3參數(shù)掃描105心得體會(huì)116參考文獻(xiàn)12摘要光纖光柵是利用光纖材料的光敏性,通過(guò)紫外光曝光的方法將入射光相干場(chǎng)圖樣寫(xiě)入纖芯,在纖芯內(nèi)產(chǎn)生沿纖芯軸向的折射率周期性變化,從而形成永久性空間的相位光柵,其作用實(shí)質(zhì)上是在纖芯內(nèi)形成一個(gè)窄帶的濾波器或反射鏡。本文介紹的是通過(guò)BeamPROP軟件進(jìn)行光纖光柵的光譜仿真,BeamPROP是一款實(shí)用性非常強(qiáng)的光學(xué)應(yīng)用軟件,本文
2、包含了BeamPROP軟件的介紹、光纖光柵的原理以及進(jìn)行光譜分析及仿真。關(guān)鍵詞:光纖光柵;BeamPROP;光譜仿真AbstractOpticalfiberBragggratingisusingfibrematerialphotosensitivesex,throughthemethodofuvexposurewillincidentlighttoacoherentpatternfibercore,infibercorealongthefiberaxiswithinthecoretotherefractiveindexcyclicalchange,soastoformtheperman
3、entspacephasegrating,anditsfunctionisessentiallyinfibercoreisformedinanarrowbandfilterormirrors.ThisarticledescribesthesoftwarethroughBeampropfibergratingspectralsimulation,Beampropisaverystrongpracticalopticalapplications,thisarticlecontainsBeampropsoftwareintroduction,theprincipleoffiberBraggg
4、ratingandspectralanalysisandsimulation.?Keywords:fibergrating;Beamprop;spectrumsimulation1光纖光柵簡(jiǎn)介布拉格光纖光柵(FiberBraggGrating)簡(jiǎn)稱(chēng)為FBG。在纖芯內(nèi)形成的空間相位周期性分布的光柵,其作用的實(shí)質(zhì)就是在纖芯內(nèi)形成一個(gè)窄帶的(透射或反射)濾波器或反射鏡。利用這一特性可制造出許多性能獨(dú)特的光纖器件。這些器件具有反射帶寬范圍大、附加損耗小、體積小,易與光纖耦合,可與其它光器件兼容成一體,不受環(huán)境塵埃影響等一系列優(yōu)異性能。目前應(yīng)用主要集中在光纖通信領(lǐng)域和光纖傳感器領(lǐng)域。由于光纖本身
5、的低損耗、抗電磁干擾,它在遠(yuǎn)距離通信中的到了廣泛應(yīng)用,并隨之在通信、傳感等領(lǐng)域得到重視和應(yīng)用。經(jīng)過(guò)近二三十年的研究與實(shí)踐,光纖光柵迅速了很大發(fā)展,種類(lèi)也迅速增加,出現(xiàn)了各種非均勻光纖光柵,1996年又出現(xiàn)了長(zhǎng)周期光纖光柵。在實(shí)際需要的推動(dòng)下,光纖光柵家族不斷得到完善和豐富,也在通信和傳感領(lǐng)域起到了無(wú)法替代的作用。其光譜圖如圖1.1所示。圖1.1光纖光柵光譜2BeamPROP軟件介紹RSoft是一個(gè)高度集成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和模擬仿真的專(zhuān)業(yè)軟件,專(zhuān)用于設(shè)計(jì)集成光學(xué)波導(dǎo)元件和光路。此軟件由美國(guó)RSOFT公司出品,其主程序?yàn)橐惶淄晟频挠糜谠O(shè)計(jì)光波導(dǎo)元件和光路CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng),且可控制相關(guān)的模擬參
6、數(shù)。RSoft是一款非常實(shí)用的光波導(dǎo)仿真軟件。其中包含了BPM,FDTD,FEM等多種算法,使得它能夠適用于各種不同要求場(chǎng)合。BPM計(jì)算方法也有多種形式,其中有限差分波束傳播法(FD-BPM)得到了最廣泛的應(yīng)用,F(xiàn)D-BPM可以實(shí)現(xiàn)很準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)計(jì)算,同時(shí)可以允許較大的計(jì)算步進(jìn)。我們使用的軟件主要基于這種方法。其操作頁(yè)面如圖2.1所示。圖2.1RSoft的操作界面3光纖光柵的繪制與設(shè)置3.1光纖光柵波導(dǎo)的全局設(shè)置首先,打開(kāi)BeamPROPCAD-Layout程序,開(kāi)始這次的波導(dǎo)的總體設(shè)置。在菜單中選擇“NewCircuit”,在BPMOptions一項(xiàng)選擇3D的波導(dǎo),其中波導(dǎo)類(lèi)型選擇Fi
7、ber,然后依次修改其中的“FreeSpaceWavelength”、“BackgroundIndex”等參數(shù),參數(shù)設(shè)置如圖3.1所示。圖3.1光纖光柵的全局設(shè)置定義完全局后,開(kāi)始定義變量。點(diǎn)擊“EditSymbols”按鈕進(jìn)行變量定義。其中我定義了Period、Lin、Lout、M、delta_grating等4個(gè)變量。如圖3.2所示.圖3.2變量定義表3.2光纖光柵的繪制光纖光柵一共分3層。第一層的參數(shù)設(shè)置如圖3.3所示。圖3.3第1層的參