光纖布拉格光柵動態(tài)響應(yīng)特性的計算和分析.pdf

1、光纖布拉格光柵（Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG）作為一種線性無源器件，具有插入損耗小、與光纖全兼容，體積小，精度高等優(yōu)點，在光通信領(lǐng)域和光傳感領(lǐng)域已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用，例如色散補償器、濾波器、密集波分復(fù)用系統(tǒng)中的光分插復(fù)用器、溫度傳感器、壓力傳感器等。隨著光纖布拉格光柵的理論研究的深入和制作工藝水平的提高，不僅其線性特性被廣泛應(yīng)用，光纖布拉格光柵的非線性特性在應(yīng)用方面也顯示了巨大的潛力。 本文首先對光纖布拉格

2、光柵的產(chǎn)生和發(fā)展以及在光通信和光傳感領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，然后對其基本特性進(jìn)行了說明。本文從麥克斯韋方程和亥姆霍茲方程入手，給出了非線性耦合波方程的推導(dǎo)過程，從數(shù)學(xué)角度對光纖布拉格光柵的基本理論——耦合波理論——進(jìn)行了準(zhǔn)確的描述。進(jìn)而采用基于坐標(biāo)變換結(jié)合有限差分的算法，給出了一種避開對所得結(jié)果進(jìn)行坐標(biāo)變換的具體實現(xiàn)。隨后利用該方法編寫的基于Matlab的程序，并利用該程序分析了光纖布拉格光柵的線性與非線性動態(tài)特性。首先在連續(xù)波輸入