基于Rsoft軟件進行長周期光纖光柵模擬


各位友友們,因個人原因拖更許久,現在我又重新來了哦。

通過光纖光柵模式耦合及透射譜的相關理論知識,LPFG的光譜特性受光柵周期,包層厚度及光柵長度等變量影響。

基于Rsoft軟件進行長周期光纖光柵模擬的圖1                                                                   圖1 LPFG幾何模型

在研究分析光譜特性過程中,相位匹配曲線即諧振波長與光柵周期的關系曲線是不可或缺的環節,本文所建立的LPFG模型均是在Rsoft平臺上操作的,如圖1所示。

上圖中可以詳細全面地觀察到光柵的XYZ各方向的形態。軟件在各參數設置好后如圖2所示其中光纖光柵參數具體設置為:折變量為0.0005,柵區長度為20000,纖芯折射率為1.4681,包層折射率1.4628,纖芯半徑4.15,包層半徑為62.5,環境折射率為1,柵格調制區長度/光柵長度(占空比)為0.5。

圖3中標注的各模式階次,是在Rsoft中Edit Symbols里將free space wavelength改為要查看的模式階次諧振波長,然后在Perform Simulation只仿真該諧振波長,可以查看到對應的階次的模式圖。

基于Rsoft軟件進行長周期光纖光柵模擬的圖2

圖2 仿真模型設置參數

基于Rsoft軟件進行長周期光纖光柵模擬的圖3

圖3 模擬光譜圖及模式階次

經之前講述的掃描過程仿真出來的是透射譜曲線,如圖3所示,其中縱坐標表示損耗功率(使用Rsoft將各光纖光柵周期仿出來的透射譜數據在數據處理軟件上處理后,可以得到各周期透射譜曲線圖,不同諧振波長所對應的模式也已標注上)如果要觀察到某一位置處的光場分布如圖4所示,具體要將最后的展示output設置為XY視角,同時在field output format和far field output設置為Amp、Phase 和 intensivity。

基于Rsoft軟件進行長周期光纖光柵模擬的圖4

                                                                 圖4  模式光場分布圖

在光纖光柵中,纖芯中的光傳播時,能量會向包層發生泄露,如圖5所示。這是通過simulation(紅綠燈),配置光源后運行得到的。詳細步驟在之前的教程中有所談及。

基于Rsoft軟件進行長周期光纖光柵模擬的圖5

                                                      圖.5 單波長下結構能量分布圖

由上圖可知在LPFG傳輸過程中,如果觀測到波長滿足相位匹配條件時候足夠大時,不同包層模式能量與纖芯模式能量發生耦合作用。由于不同位置處能量的逐漸衰減擴散,導致更多的高階模式能量被激發,并彼此發生耦合(次要)與纖芯模能量發生耦合(主要)作用,進而使得光的能量大幅的衰減。

最后,有相關需求歡迎聯系我們.

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