matlab代码实现光纤光栅

资 源 简 介

matlab代码实现光纤光栅

详 情 说 明

光纤光栅是一种通过在光纤纤芯中引入周期性折射率调制而形成的光学器件。根据不同的调制周期和结构特点，可以分为以下几种主要类型：

布拉格光纤光栅（FBG） 其周期通常为数百纳米，能够反射特定波长的光（布拉格波长），广泛应用于应变和温度传感、光纤激光器等。

长周期光纤光栅（LPFG） 调制周期较长（几十到几百微米），能够实现纤芯模式与包层模式的耦合，常用于通信和传感领域的模式选择或衰减控制。

相移布拉格光纤光栅（PS-FBG） 在FBG中引入相位突变，可以形成窄带滤波特性，适用于激光器谐振腔或精密波长选频。

切趾布拉格光纤光栅（Apodized FBG） 通过改变折射率调制的幅度分布（如高斯、余弦等），减少旁瓣反射，提高光谱性能。

取样布拉格光纤光栅（Sampled FBG） 对光栅进行周期性采样，形成多个反射峰，适用于多波长滤波或复用通信系统。

在Matlab中，光纤光栅的仿真通常基于耦合模理论，通过求解模式之间的耦合方程来分析其光谱响应。核心思路如下：

折射率调制模型 定义光栅的折射率分布函数，例如正弦调制、阶跃调制或切趾调制。

耦合模方程求解 采用传输矩阵法（TMM）或分段均匀法，计算光栅的反射谱和透射谱。

参数优化 调整光栅周期、长度、调制深度等参数，观察其对反射带宽、中心波长的影响。

特殊结构实现 对于相移、切趾、取样等复杂光栅，需在模型中引入相应的数学表达式，如相位突变或采样函数。