基于MATLAB的光纤光栅耦合模型仿真与分析工具

资 源 简 介

本项目运用MATLAB实现了多种光纤光栅的数值仿真，包括FBG反射/透射谱计算和LPFG模式耦合分析，支持传输矩阵法求解，便于光学特性研究与教学应用。

详 情 说 明

基于耦合模型论的光纤光栅特性仿真与分析系统

项目介绍

本项目是一个专业的光纤光栅数值仿真与分析系统，基于耦合模型论与传输矩阵法构建。系统能够对多种类型的光纤光栅进行精确的数值模拟，包括布拉格光纤光栅、长周期光纤光栅、相移光栅、切趾光栅和取样光栅等，为光纤光栅的设计与分析提供全面的仿真支持。

功能特性

• 多类型光栅仿真：支持FBG、LPFG、PS-FBG、Apodized FBG、Sampled FBG五种典型光纤光栅的数值模拟
• 完备的光谱分析：计算反射谱、透射谱、群时延等关键光学特性
• 灵活的参量配置：可通过结构体参数灵活设置光栅几何参数、材料属性和调制函数
• 专业特性提取：自动提取峰值波长、带宽、旁瓣抑制比等特征参数
• 数据持久化：支持光谱数据以.mat格式保存，便于后续分析处理
• 交互式可视化：提供图形界面实现参数交互调整和结果实时显示

使用方法

1. 参数配置：设置光栅结构参数（长度、周期、调制深度等）、材料参数（折射率分布）和工作波长范围
2. 调制函数选择：根据仿真需求选择切趾函数类型、相移参数或取样周期等调制参数
3. 执行仿真：运行主程序进行数值计算，系统自动完成模式耦合分析和传输矩阵运算
4. 结果分析：查看生成的光谱特性图，分析特征参数，并可导出数据文件

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 内存需求：≥4GB RAM（推荐8GB以上）
• 存储空间：≥500MB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心仿真流程，实现了光纤光栅参数的结构化定义、耦合模型论数值算法的执行控制、多种光谱特性的并行计算、仿真结果的自动特征提取与参数化输出，以及图形用户界面的初始化与交互逻辑管理。该文件作为系统的总控单元，协调各功能模块协同工作，确保仿真过程的完整性与准确性。