光纤布喇格光栅动态响应特性的计算和分析

黄沛; 曹建林; 宋宁

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光纤布喇格光栅动态响应特性的计算和分析

黄沛 , 曹建林 , 宋宁

文章导航 > 激光技术 > 2008 > 32(6): 651-654

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Citation:

光纤布喇格光栅动态响应特性的计算和分析

1.
上海交通大学, 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海, 200240

作者简介: 黄沛(1983- ),男,硕士研究生,从事光纤光栅非线性研究..

通讯作者: 宋宁, dr.nsong@gmail.com

中图分类号: TN253

Analysis of dynamic response characteristic of fiber Bragg grating

1.
State Key Laboratory on Fiber Optical Communication Networks and Advanced Optical Communication Systems, Shanghai JiaoTong University, Shanghai 200240, China

Corresponding author: SONG Ning, dr.nsong@gmail.com

CLC number: TN253

摘要: 利用传输矩阵法和龙格-库塔法分析光纤布喇格光栅的反射谱和时延特性,无法得到输入信号变化时光栅的动态响应。为了计算光纤光栅的动态响应,利用坐标变换结合有限差分法求解耦合波方程,在此基础上计算了光纤布喇格光栅在连续波与高斯脉冲输入的动态响应特性,并与龙格-库塔法比较,结果证明了此算法的正确性。可以利用本文中提出的方法分析输入信号在光纤光栅中的动态传输特性。
- 光纤光学 /
- 光纤布喇格光栅 /
- 耦合波方程 /
- 坐标变换 /
- 有限差分法
Abstract: Because it is impossible to use the matrix method and Runge-Kutta method to acquire the dynamic response of fiber Bragg grating(FBG) when analyzing the reflection spectrum and time-delay characteristic of FBG,it is proposed to compute the dynamical response characteristic of FBG with respect to the input of continual wave(CW) and Gaussian pulse,by means of coordinate transformation combined with finite difference method.The acquired reflectivity under conditions of the input of CW keeps in accord with that acquired by the Runge-Kutta method,which proves the validity of this method.
- fiber optics /
- fiber Bragg grating /
- coupled-mode equation /
- coordinate transformation /
- finite difference

[1]	WANG L B,ZHANG B M,WANG Y F,et al.A kind of fiber Bragg grating strain sensor with jacket[J].Laser Technology,2002,26(5):385-387(in Chinese).
[2]	GUO mJ,JIANG D Sh,YUAN H C,et al.Study on fiber Bragg grating pressure sensors on two different diaphragms[J].Laser Technology,2005,29(6):611-614(in Chinese).
[3]	YU D K,QIAO X G,JIA Zh A,et al.The fiber Bragg grating temperature and pressure sensing system applied in oil pipeline[J].Laser Technology,2007,31(1):12-14(in Chinese).
[4]	PENG W B,WU D L,LI H Y.Analysis of response of optical fiber Bragg grating sensors in non-homogeneous strain fields[J].Optical Technique,2003,29(2):188-190(in Chinese).
[5]	LI Y J,HU Sh Zh.Study of the nonlinear characteristics of fiber Bragg gratings by transfer matrix method[J].Science Mosaic,2005(2):16-21(in Chinese).
[6]	LIU Y M,YU Ch Y,YANG H B,et al.The investigation of the nonlinear characteristics of fiber Bragg gratings[J].Laser Technology,2006,30(1):101-103(in Chinese).
[7]	LIU Y,YE Zh Q.Differences between using Runge-Kutta method and matrix method to analyse linear chirped optical fiber grating[J].Optical Communication Technology,2002,26(1):54-56(in Chinese).
[8]	YE Zh Q,ZOU D W,ZOU L J,et al.Analysis of apodized and chirped Bragg fiber gratings using matrix method[J].Acta Photonica Sinica,2001,30(2):184-187(in Chinese).
[9]	de STERKE C M,JACKSON K R,ROBERT B D.Nonlinear coupled-mode equations on finite interval:a numerical procedure[J].J O S A,1991,8(2):403-412.
[10]	HAIRER E,NÖRSETT S P,WANNER G.Solving ordinary differential equations Ⅰ:nonstiff problems[M].2nd ed.Beijing:Science Press,2006:211-214(in Chinese).

[1]	应祥岳 , 徐铁峰 . 高斯拟合提高光纤布喇格光栅波长检测精度. 激光技术, 2009, 33(3): 323-325.
[2]	刘玉敏 , 俞重远 , 杨红波 , 张晓光 . 光纤布喇格光栅非线性特性的研究. 激光技术, 2006, 30(1): 101-103,106.
[3]	桑新柱 , 余重秀 , 王葵如 , 吕乃光 . 光纤布喇格光栅中布喇格孤子传输的稳定性分析. 激光技术, 2006, 30(4): 363-365.
[4]	傅海威 , 傅君眉 , 乔学光 , 贾振安 . 光纤布喇格光栅应力增敏理论研究. 激光技术, 2005, 29(2): 159-161.
[5]	陈世哲 , 吕京生 , 王晓燕 , 赵力 , 赵维杰 . 光纤布喇格光栅海水温度深度检测系统研究. 激光技术, 2010, 34(5): 581-583. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.002
[6]	李国水 , 李青 , 陈哲敏 . 白光干涉法测量光纤布喇格光栅反射谱. 激光技术, 2013, 37(1): 20-23. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.O1.005
[7]	迎春 , 贾维国 , 敖特根 , 周彦勇 , 包红梅 . 光孤子在高斯变迹光栅中传输特性的数值分析. 激光技术, 2009, 33(2): 209-212.
[8]	戴明 , 柳强 , 闫平 , 巩马理 . 可调谐Yb光纤激光器LBO倍频特性理论研究. 激光技术, 2006, 30(3): 323-326.
[9]	周霞 , 窦汝海 , 陈建国 . 相干耦合光栅调谐光纤激光器锁定范围分析. 激光技术, 2008, 32(2): 113-115.
[10]	刘洋 , 王蓟 , 赵崇光 , 张亮 , 王立军 . 自制宽带光源及其在光纤光栅制作中的应用. 激光技术, 2006, 30(4): 392-394.
[11]	王建颖 , 刘智超 , 林雪竹 , 侯茂盛 , 李丽娟 . 用于数字化标定的光纤光栅应变检测系统. 激光技术, 2020, 44(5): 570-574. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.05.008
[12]	禹大宽 , 乔学光 , 贾振安 , 傅海威 , 赵大壮 , 王敏 . 应用在油气管线的光纤光栅温度压力传感系统. 激光技术, 2007, 31(1): 12-14,43.
[13]	周雷 , 宁继平 , 陈王争 , 韩群 , 张伟毅 , 王俊涛 . Er/Yb共掺光纤脉冲放大器中的受激布里渊散射. 激光技术, 2009, 33(5): 482-485. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.05.010
[14]	韩群 , 宁继平 , 周雷 , 张伟毅 , 王俊涛 , 陈王争 . 高功率Er/Yb共掺光纤脉冲放大器中ASE的影响分析. 激光技术, 2009, 33(5): 541-544. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.05.018
[15]	褚状状 , 游利兵 , 王庆胜 , 尹广玥 , 陈亮 , 方晓东 . 聚合物光纤光栅制备进展. 激光技术, 2018, 42(1): 11-18. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.01.003
[16]	饶明辉 , 何振江 , 杨冠玲 , 艾锦云 . 偏振控制法紫外写入Bragg光纤光栅的特性分析. 激光技术, 2004, 28(1): 61-64.
[17]	郭明金 , 姜德生 , 袁宏才 , 干维国 . 两种不同膜片的光纤光栅压力传感器的研究. 激光技术, 2005, 29(6): 611-614.
[18]	罗进 , 江山 , 熊岩 . 基于边缘滤波法的光纤光栅振动传感器解调技术. 激光技术, 2013, 37(4): 469-472. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.04.012
[19]	刘晓娟 , 魏功祥 , 周柏君 , 赵翔 . 1120nm窄线宽掺镱光纤激光器. 激光技术, 2016, 40(3): 349-352. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.010
[20]	罗华栋 , 黄勇林 . 基于全光纤M-Z干涉仪的单通道光开关研究. 激光技术, 2012, 36(4): 438-440. doi: 10.3969/j.issn.1001-806.2012.04.002

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光纤布喇格光栅动态响应特性的计算和分析

通讯作者: 宋宁, dr.nsong@gmail.com

作者简介: 黄沛(1983- ),男,硕士研究生,从事光纤光栅非线性研究.

1. 上海交通大学, 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海, 200240

收稿日期: 2007-09-03
录用日期: 2007-11-20
网络出版日期: 2008-12-25

关键词:

摘要: 利用传输矩阵法和龙格-库塔法分析光纤布喇格光栅的反射谱和时延特性,无法得到输入信号变化时光栅的动态响应。为了计算光纤光栅的动态响应,利用坐标变换结合有限差分法求解耦合波方程,在此基础上计算了光纤布喇格光栅在连续波与高斯脉冲输入的动态响应特性,并与龙格-库塔法比较,结果证明了此算法的正确性。可以利用本文中提出的方法分析输入信号在光纤光栅中的动态传输特性。