MATLAB啁啾光纤光栅数值计算与特性分析系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，通过数值方法模拟啁啾光纤光栅的传输特性，支持反射谱、透射谱及群时延等参数的可视化分析。用户可自定义光栅结构参数，快速研究参数变化对性能的影响，适用于光通信与传感领域的仿真研究。

详 情 说 明

啁啾光纤光栅的数值计算与特性分析系统

项目介绍

本项目是一个基于传输矩阵法与耦合模理论的啁啾光纤光栅数值模拟平台。系统能够精确计算啁啾光纤光栅的反射谱、透射谱、群时延等关键光学特性，支持用户自定义光栅参数，并通过可视化界面展示仿真结果，为光栅设计与性能分析提供有效的数值工具。

功能特性

• 参数化建模：支持光栅长度、啁啾系数、折射率调制深度、周期、波长范围等参数灵活配置
• 多物理量计算：基于传输矩阵法实现反射率/透射率计算，结合FFT分析群时延特性
• 结果可视化：生成反射谱、透射谱、群时延曲线及光栅内部场分布图
• 性能量化分析：自动提取带宽、峰值反射率、时延波动等关键指标
• 非线性啁啾支持：可处理线性与非线性啁啾类型的复杂光栅结构

使用方法

1. 在参数配置区设置光栅结构参数（长度、啁啾系数、折射率调制等）
2. 定义入射光波长扫描范围与步长
3. 选择边界条件与计算精度选项
4. 执行主计算程序，系统将自动完成：

- 传输矩阵构建与数值积分 - 光谱响应与群时延计算 - 结果数据导出与图形化展示

1. 通过分析生成的曲线与指标数据评估光栅性能

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 必备工具包：信号处理工具箱（用于FFT运算）
• 内存建议：≥4GB（针对长光栅或高精度计算）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心计算流程，包含光栅参数解析、传输矩阵迭代求解、光谱响应计算、群时延提取及结果可视化等功能模块。该文件通过耦合模方程构建分段传输模型，采用数值积分法求解电场传播，并运用快速傅里叶变换实现时域-频域转换，最终生成多维度特性分析图表与量化指标报告。