均匀布拉格光纤光栅和长周期光纤光栅谱特性的数值模拟文献综述

 2024-06-02 21:51:28
摘要

光纤光栅作为一种重要的光纤无源器件,在光纤通信、光纤传感和光纤激光器等领域有着广泛的应用。

均匀布拉格光纤光栅(UniformBraggGrating,FBG)和长周期光纤光栅(LongPeriodFiberGrating,LPG)是两种最常见的类型,它们分别基于不同的光学原理,并具有独特的透射谱特性。

本综述首先介绍了均匀布拉格光纤光栅和长周期光纤光栅的基本概念,包括其结构、工作原理、传输特性以及应用领域。

随后,针对这两种光纤光栅,详细回顾了其数值模拟方法的研究进展,包括传输矩阵法、耦合模理论、有限元法和有限差分束传播法等,并比较了各种方法的优缺点。

最后,对均匀布拉格光纤光栅和长周期光纤光栅的未来发展趋势进行了展望。


关键词:均匀布拉格光纤光栅;长周期光纤光栅;数值模拟;传输谱特性;光纤传感

1.引言

随着光纤技术的发展,光纤光栅作为一种关键的光纤无源器件,在光通信、光纤传感、光纤激光器等领域展现出巨大的应用潜力。

光纤光栅本质上是沿着光纤纤芯周期性地改变折射率而形成的一种空间相位光栅,其工作原理基于光波的布拉格散射或模式耦合。

根据光栅周期的不同,光纤光栅可以分为均匀布拉格光纤光栅(FBG)和长周期光纤光栅(LPG)两大类。


FBG的周期通常在数百纳米量级,与光的波长相当,其工作原理是基于布拉格反射,即当入射光波长满足布拉格条件时,光波会被光栅强烈反射,形成窄带反射谱。

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