OptiGrating應用:光纖布拉格光柵

在本次案例中,您將學習如何設計具有啁啾和切趾的光纖布拉格光柵。這種光柵可用于光纖色散補償。

步驟1

首先新建一個項目。然后,選擇五個可用模塊中的一個來使用: Single Fiber, Fiber Coupler, Single Waveguide, Waveguide Coupler, 和Other Waveguide。

選擇Single Fiber:

1.File > New

2.在“New”對話框中,單擊“Single Fiber”選項

我們將模擬如圖1所示的二維光柵布局。

OptiGrating應用:光纖布拉格光柵的圖1

步驟2

接下來,您將為單個光纖定義某些參數。在“Single Fiber”對話框中,您可以設置以下特性: Index Profile, Photosensitivity Profile, Number Of Points In Mesh, Central Wavelength等。

打開“Single Fiber”對話框:

1.在工程窗口,點擊Fiber/Waveguide Parameters按鈕

OptiGrating應用:光纖布拉格光柵的圖2

系統彈出“Single Fiber”對話框

OptiGrating應用:光纖布拉格光柵的圖3

注意:本案例您將使用默認參數,因此不必更改任何預定義選項。

2.點擊OK關閉“Single Fiber”對話框

步驟3

在這一步中,您將訪問列表中的光纖/波導結構的計算模式。你使用的光纖是單模光纖。

打開列表中的計算模式:

1.在菜單的“Parameters”中單擊“Mode …”。

2.Input Amplitude設置為1,Phase設置為0。

3.單擊OK按鈕。

OptiGrating應用:光纖布拉格光柵的圖4

注意:如果您選擇使用單光纖模塊或單波導模塊,您將看到在對話框中只有一個模式列表。如果您正在使用其他模式,您將看到對話框中有兩個可用的列表。

步驟4

在這一步中,您將學習如何打開Grating Manager對話框以及如何訪問Grating Definition對話框,在該對話框中您可以定義每個光柵的參數。Grating Manager為您提供了光柵對象的列表(以及關于這些對象的一些重要信息),并允許您添加,刪除或復制光柵或相移。

打開Grating Manager對話框:

1.在菜單的“Parameters”中單擊“Grating…”

2.在Grating Manager對話框中,雙擊光柵1對象,打開Grating Definition對話框。

步驟5

在這一步中,你將在Grating Definition對話框中定義你正在使用的光柵的參數。

定義光柵參數:

OptiGrating應用:光纖布拉格光柵的圖5

1.在Grating Definition 對話框的“Grating Shape”列表框中,選擇“sine”。

2.在“Average Index”對話框中選擇“uniform”。

3.在“Index Change”框中,確保將指數設置為0。

4.在“Period Chirp”列表框中選擇“linear”。

5.在“Total Chirp”框中,鍵入2。

6.在“apodiization”列表框中選擇“User Defined”。

7.在“Ind. Mod.”框中,輸入0.0006。

8.在“Number of Segments”框中,輸入101。

注意:您將注意到,對于某些參數,您可以使用預定義的函數或用戶定義的選項。注意,當您從apodiization列表框中選擇User Defined選項時,將啟用Define按鈕。

光柵將通過在“Number of Segments”框中輸入的段數來定義。所有的部分將被視為一個單一的均勻光柵。通過增加片段的數量,可以獲得更好的精度。但是,計算時間隨著段數的增加而增加。

步驟6

在這一步中,您將學習如何在“User Defined”對話框中編寫函數。“User Defined”對話框允許您使用基本語法對函數進行編程,并通過按下“顯示”按鈕對函數進行可視化測試。在此步驟結束后,您將完成定義光纖布拉格光柵的所有必要參數。

編程與測試函數:

1.在Grating Definition對話框中,單擊已啟用的User Defined按鈕。

OptiGrating應用:光纖布拉格光柵的圖6

2.在“User Defined Function”對話框中,刪除編輯窗口中的所有內容(其中已經默認定義了一個函數),并編寫以下函數:

w = 0.7

exp(-(2*(x-Length/2)/(Length*w))^4)

OptiGrating應用:光纖布拉格光柵的圖7

3.單擊“Display”按鈕,可以在對話框中看到帶有已定義參數的新曲線。

注意:當你改變“w”的值并點擊顯示按鈕時,你會看到一條不同的曲線。在關閉對話框之前,您可能需要嘗試使用不同的值。

在//命令之后的行中寫入的任何內容都會被忽略。

4.單擊“OK”按鈕關閉“User Defined Function”對話框。

5.在“Grating Definition”對話框中,單擊“OK”按鈕。

6.在Grating Manager對話框中,單擊OK按鈕返回到項目窗口。

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