matlab 光栅 傅里叶,光栅原理及MATLAB仿真汇编.doc
光栅原理及MATLAB仿真汇编
取样光纤光栅的原理及基于MATLAB的反射谱仿真
取样光纤光栅其实与相称光纤光栅基本上一致,不同的地方在于,相移光栅是在均匀布拉格光栅的某一点处引入相移,导致在反射谱中新开出了一个或者多个窗口,窗口的多少与光栅的相移点的多少有关,取样光栅在结构上与此相似,一段均匀布拉格光栅后接一段正常光纤,正常光纤的作用引起一定的相移,因而其反射谱呈现出梳状结构,在反射窗口中打开一个个通道。通道的个数以及通道间隔,反射率的大小与取样的周期、光栅长度、折射率调制深度等相关。
取样光栅的结构如图:
图1 取样光栅的结构图
光栅长度为,光栅与光栅之间的间隔为,整个取样周期为,取样点为:,占空比为;取样光栅的梳状谱被sinc函数调制,sinc函数为:,指整个光栅的长度,均为常数,若占空比满足一定条件时,类似于平面光栅,会出现缺级现象。
取样光栅的调制函数为:
(1)
其中:,
对(1)进行付立叶变换,的付立叶变换等于和卷积。
进行付立叶变换以后的频域上的表示可得到其取样光栅的匹配条件:
(2)
用有效折射率表示为:
(3)
由此可以得出取样光栅的反射谱由几个峰组成,而且可以计算出相邻两个峰之间的波长间隔。
对于每一个峰,所对应的传播常数以及有效折射率都不同。
设两个相邻的峰其传播常数为:、,以及其有效折射率分别为:、,
由上式得知:
(4)
带入得:
(5)
为取样周期,可得,取样周期越大,波长间距越小。
取样光栅与相移光栅在结构上的区别,相移光栅是一段光栅过后加一一段有相移的光栅,而取样光栅是先一段光栅,然后经过一段正常光纤,然后再经过一段光栅,正常光纤的作用,相当于是使光的传输增加了一个相移。
利用传输矩阵对其进行分析,有每一个取样点中,均匀布拉格光栅的传输矩阵为:
(6)
令
正常光纤只作为一个相移,故可以用一个相移矩阵来表示:
(7)
则整个取样点的矩阵可表示为:;
由于此后的光栅都是一致的,若取样点为:M
则总的传输矩阵可表示为:,
则光栅的反射率为:
(8)
透射率为:
(9)
式中的公式关系为:
模式间的失谐量
自耦合系数最后一项为线性啁啾相位项
传输常数
直流耦合系数为:
交流耦合系数(互耦合系数):
MATLAB仿真
在折射率调制强度不同的情况下,如图:
参数设置:T=0.6;光栅长度L=50mm,取样周期:P=1mm
图2 调制折射率变化对反射谱的影响
如图,在其它参数一样的情况下,观察调制折射率变化对光谱的影响,可以得出,随着调制折射率的增大,反射光谱中反射率增大,同时光谱带宽也在增大,但是相邻两个通道之间的间隔不变,通道数目也没有变化。
在占空比不同的情况下,如图:
参数设置:光栅总长度L=50mm,取样光栅周期P=1mm,折射率调制强度
图3 占空比对取样光栅反射谱的影响
如图,在只改变占空比的情况下观察取样光栅反射谱,可以看出,随着占空比的增加,反射波长的折射率增大,每个波长的带宽也在增大,相邻通道之间的间隔也在增大。
在光栅总长度不同的情况下,如图:
参数设置为:取样光栅周期P=1mm,折射率调制强度,占空比:T=0.5
图4不同光栅长度对取样光栅反射谱的影响
如图,在只改变光栅总长度的情况下,观察取样光栅的反射谱,由图可以看出,随着取样光栅总长度的增加,旁瓣效应在减小,光谱的带宽在减小,光谱的反射率也在减小。
在取样周期不同的情况下,如图:
参数设置:折射率调制强度,占空比:T=0.5,光栅总长度L=50mm。
图5 不同取样周期对光栅反射谱的影响
由图中可以看出,在仅改变取样光栅取样周期的情况下,反射光谱的通道数目没有发生改变,但是相邻通道之间的间隔在减小,取波长在发生漂移。
结束语
文章当中对于取样光栅的MATLAB仿真中,主是是对其调制折射率、取样光栅总长度、取样周期、占空
matlab 光栅 傅里叶,光栅原理及MATLAB仿真汇编.doc相关推荐
- 双边滤波去噪matlab代码,双边滤波器原理及其matlab实现
之前做过图像细节增强方面的工作,处理的是红外灰度14bit图像,图像信号由14bit AD量化后,再经FPGA处理得到,使用非锐化掩模的方法,先用双边滤波器(BF)对原图像进行滤波得到低频部分,原图和 ...
- 光栅原理及其c语言仿真,光栅原理及MATLAB仿真
<光栅原理及MATLAB仿真>由会员分享,可在线阅读,更多相关<光栅原理及MATLAB仿真(8页珍藏版)>请在人人文库网上搜索. 1.取样光纤光栅的原理及基于MATLAB的反射 ...
- 光栅原理及其c语言仿真,取样光栅原理及MATLAB仿真.doc
取样光纤光栅的原理及基于MATLAB的反射谱仿真 张睿 摘要 文章主要运用了基于耦合模理论的传输矩阵法来分析取样光栅的原理,并利用MATLAB模拟和分析了取样光栅长度.调制折射率强度.取样光栅节点的长 ...
- matlab光波耦合光栅,均匀布拉格光栅的原理及MATLAB反射谱仿真
精品文档 . 1欢迎下载 均匀布拉格光栅的原理及MATLAB 反射谱仿真 张睿 一. 前言 光纤光栅是纤芯折射率受到周期性微扰而形成的一种全光纤无源器件,自问世以来,由 于其与光纤通信系统兼容.体积小 ...
- 双光栅衍射的matlab仿真,双光栅干涉衍射原理解析 - 全文
光栅衍射原理 光栅 光栅:光栅是结合数码科技与传统印刷的技术,能在特制的胶片上显现不同的特殊效果.在平面上展示栩栩如生的立体世界,电影般的流畅动画片段,匪夷所思的幻变效果. 光栅是一张由条状透镜组成的 ...
- matlab进行多光栅衍射仿真,平面光栅衍射的MATLAB仿真
摘 要:光的衍射是日常生活中常见的一种光学现象.通过衍射实验,可以了解光强分布的规律,分析光学图像的空间频谱分布等.但由于光波的波长较短,衍射实验过程对诸多要素要求较高等原因,实际实验操作较难且易受环 ...
- 【光学】基于matlab光纤布拉格光栅FBG反射谱和透射谱仿真【含Matlab源码 2654期】
⛄一.获取代码方式 获取代码方式1: 完整代码已上传我的资源:[光学]基于matlab光纤布拉格光栅FBG反射谱和透射谱仿真[含Matlab源码 2654期] 点击上面蓝色字体,直接付费下载,即可. ...
- 正弦光栅的生成matlab,matlab做正弦光栅衍射的计算机模拟
正弦光栅衍射的计算机模拟 陈永万 (玉溪师范学院理学院物理系 08级物理2班 云南 玉溪 653100) 指导教师 :任继阳 摘要:本文利用Matlab对正弦光栅衍射实验进行仿真模拟.先创建用户界面, ...
- 基于Matlab的模拟通信实验平台设计,【通信原理仿真实验】通信原理虚拟实验仿真平台的设计和实现_玛雅作文网...
作文「通信原理虚拟实验仿真平台的设计和实现」共有 4564 个字,其中有 2704 个汉字,1316 个英文,162 个数字,382 个标点符号.作者佚名,请您欣赏.玛雅作文网荟萃众多优秀学生作文,如 ...
最新文章
- 目标检测算法Faster R-CNN简介
- client-go入门之2:Job相关操作
- 《数据结构与算法 C语言版》—— 2.5上机实验
- 打开闪光灯_用手机拍照这么久,你居然还不知道闪光灯怎么用
- jdk版本 linux更改was_如何在 Linux 上安装 Java
- 【C语言进阶深度学习记录】十三 C语言中 ++和--操作符
- python爬虫验证码的识别_Python爬虫识别验证码
- boost采取什么驱动电路_当我们只是采取积极的意愿时会发生什么?
- 汽车行业持续亏损?奥迪:不存在的
- jq实现跟随鼠标点击移动的下划线效果
- (CVPR2019)图像语义分割(18) DANet-集成双路注意力机制的场景分割网络
- 欧拉函数、欧拉定理、费马小定理(附例题)
- 数据分析 第三篇:数据特征分析(分布分析+帕累托分析)
- postgres 坐标_用postgreSQL做基于地理位置的app(zz)
- 51单片机体系结构初步分析
- DB2 Workload Management 工作负载管理最佳实践
- SMB Signing not required
- Java学习笔记——Number类
- 激活信息管理slmgr.vbs命令详解
- 节点还没注册,LoRa网关却收到数据?