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基于Rsoft软件进行长周期光纤光栅模拟

亲爱的朋友们,因为个人原因拖了很久,现在我又来了。

光纤光栅模式耦合及透射谱的相关理论知识,LPFG光谱特性受光栅周期、包层厚度、光栅长度等变量的影响。

图1 LPFG几何模型

相位匹配曲线,即谐振波长与光栅周期之间的关系曲线,是光谱特性研究分析过程中不可或缺的环节LPFG模型均是在Rsoft平台上的操作如图1所示。

上图可以详细全面地观察光栅XYZ各方向的形式。各参数设置后,如图2所示,光纤光栅参数设置为0.格栅长度为2万,纤芯折射率为1.4681包层折射率1.4628,纤芯半径4.15.包层半径为62.5.环境折射率为1,格栅调制区长度/光栅长度为0.5。

图3中标注的每个模式阶次都在Rsoft中Edit Symbols里将free space wavelength改为要查看的模式阶次谐振波长,然后在Perform Simulation只有模拟谐振波长,才能查看相应阶段的模式图。

图2 模拟模型设置参数

图3 模拟光谱图和模型阶级

透射谱曲线是通过之前描述的扫描过程模拟出来的,如图3所示,纵坐标表示损耗功率(使用Rsoft在数据处理软件上处理各光纤光栅周期仿制的透射谱数据后,可以获得每个周期的透射谱曲线图,并标记不同谐振波长对应的模式。如果要观察到某个位置的光场分布如图4所示,最后来说,最后的展示output设置为XY视角,同时在field output format和far field output设置为Amp、Phase 和 intensivity。

图4 模式光场分布图

在光纤光栅中,当纤芯中的光传播时,能量会泄漏到包层,如图5所示。这是通过的simulation(红绿灯),配置光源后运行。详细步骤在之前的教程中讨论过。

图.5 单波长下结构能量分布图

从上图可以看出LPFG在传输过程中,如果观察到波长足以满足相位匹配条件,层模式的能量与芯模式的能量耦合。由于能量在不同位置的逐渐衰减和扩散,刺激了更多的高级模式能量,并相互耦合(次要)和芯模式能量,从而大大降低了光能量。

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标签: 光栅光幕传感器na2

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