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《全同弱光纤光栅阵列反射信号仿真计算与分析-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2015年第4期光通信研究2015.08总第190期STUDYONOPTICALCOMMUNICATIONS(Sum.No.190)doi:10.13756/j.gtxyj.2015.04.014光电器件研究与应用全同弱光纤光栅阵列反射信号仿真计算与分析柯宇锷,郑羽,刘宇,郭会勇,余海湖(武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室,武汉430070)摘要:全同弱光栅通过时分/波分混合复用时,光栅阵列中的阴影效应、多重反射等对反射信号会产生影响。对全同弱光纤光栅阵列所作的时域反射信号仿真计算和分析表明,阴影效应和多重反射不会引起
2、光栅中心波长漂移,但会导致光栅中心波长处的反射强度降低。若阵列中的单个光栅的反射率较高,受阴影效应的影响,光栅阵列远端的光栅将可能检测不到,不能达到增加光栅复用数量的目的;但若单个光栅的反射率太低,则又会使阵列上的光栅的被测反射信号强度降低,从而增加了信号检测难度。关键词:弱光栅;光栅阵列;时分复用;阴影效应;多重反射;仿真计算中图分类号:TN253文献标志码:A文章编号:1005-8788(2015)04-0039-03Simulationandanalysisofreflectedsignalsinidenticalw
3、eakfiberBragggratingarraysKeYu’e,ZhengYu,LiuYu,GuoHuiyong,YuHaihu(NationalEngineeringLaboratoryforOpticalFiberSensingTechnology,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)Abstract:WhenidenticalweakgratingarraysgothroughhybridTDM/WDM,shadowingeffectandmultiplere
4、flectionsinthegratingarraysaffectthereflectedsignals.Thispaperperformssimulationcalculationandanalysisofthetimedomainreflectedsignalsinthegratingarrays.Theshadowingeffectandthemultiplereflectionswillnotcausethedriftofthegratingcenterwavelength,butmayleadtothedecre
5、aseofthereflectionintensityatthegratingcenterwavelength.Ifeverysinglegratinginthearrayspossesseshighreflectivity,owingtotheshadowingeffect,itmaynotbepossibletodetectthegratingsatitsdistalendarrays,resultinginfailuretoincreasethenumberofmultiplexedgratings.However,
6、whenthesinglegratingreflectivityistoolow,theweakreflectedsignalsinthegratingarraywillincreasethedifficultyinsignaldetection.Keywords:weakgrating;gratingarray;TDM;shadowingeffect;multiplereflection;simulationcalculation光栅被测反射强度)用Ii表示。在全同光纤光栅阵0引言列上,第i个光栅的反射光信号将经过自身的
7、单次FBG(光纤布拉格光栅)是一种重要的光纤光学反射和上游其他光栅2(i-1)次透射,由于存在多器件,在光纤通信、光纤传感等领域有着广泛的用次透射所产生的阴影效应,在光栅阵列中第i个光途。在光纤传感领域,以光纤光栅为传感单元,通过栅被测到的反射光强Iri(λ)可表示为时分、波分复用可以实现分布式测量[1-6]。在全同超2(i-1)Iri(λ)=(1-R(λ))R(λ)I0(λ),(1)弱光纤光栅阵列中,阴影效应和光栅之间的多重反式中,I0(λ)为初始注入光强。射会对光栅阵列的反射信号造成干扰,使光栅复用光栅阵列上的光栅之间
8、存在多重反射,如图1[4-6]的数量受到限制。本文基于模式耦合理论,采用所示。传输矩阵法,对全同弱光纤光栅阵列反射信号进行入射光了仿真计算,分析了阴影效应、多重反射对光栅反射FBG1FBG2FBG3FBG4光栅阵列谱形及光栅复用数量的影响。正常光路多重反射光路11仿真计算与分析多重反射光路2全同光纤光栅
