与成用
通信技术
直流有效折射率对光纤Bragg光栅群时延的影响
尚云博
(甘肃建筑职业技术学院甘肃兰州730050)
摘要：采用数值计算的方法研究了直流有效析射率对光纤Bn光概群时延的影响。结果表明：随着直流有效新射率的增大时延量不断增大,增长的幅度电在增大峰值波长产生红移，移动的距离不断增大；一定带宽的谐振峰两边的旁解加强；同时谱宽增加；整体显现递增势。这些规律为设计新型的光器件提供理论参考。
关键调：光纤Bragg光栅群时延光器件
中图分类号：TN012
文献标识码:A
迄今为止，人们对光纤Bragg光栅(FBG)的特性，制作及应用已有了深入的研究，且取得了突出成果，但由于没有足够详尽的实验数据以及自身复杂的物理特性，其光敏性的动力学机理到目前为止仍不能给出一个完整的解释，因此对FBG的研究依然具有非常重要
的实际意义(2] 1理论分析
设纤芯半径为a，相对折射率差为^的光纤Bragg光栅的n，沿 2轴向的分布为(3)
2元
n(2)= ng +Ong
1+vcos(
2
t (ps) 0.201
0.15-
8nr=0.0004
8g=0.0003
0.10+
0.05+ 0.004
=0.0002
1549.25 1549.50 1549.75 1550.00 1550.25
1(nm)
图1Sn对光纤Bragg光栅群时延的影响
t.(ps)
100 80 60 40 201
0.0000.0010.0020.0030.0040.005
Snr
图2时延量的最大值随5n的变化规律
(1)
文章编号：1007-9416(2014)05-0045-01
式中n。为纤芯折射率，Sn。为直流有效折射率的变化，v为调制深度，人为光栅周期。
根据耦合模理论，利用“同步近似”，在波导边界条件下，可得到基于振幅系数p的光纤Bragg光栅的群时延为s。
eo T
d2元cd2
2计算结果及分析
(2)
设a=5,L=1.06cm,N=20000,n,=1.46,=0.002,n 0.0001及v=1可计算出光纤Bragg光栅的时延谱。保持其它参数不变，分别取直流有效折射率为0.0002，0.0003和0.0004，可得FBG群时延谱，如图1所示。可以看出，随着3。的增大群时延量不断增大，且增长的幅度也在逐渐增大，峰值波长向长波长方向移动，即产生红移，移动的距离也不断增大，且一定带宽的谐振峰两边的旁瓣加强：同时时延谱的谱宽也增加。
(图2)更加直观的说明了随着3n的增加，FBG的最大时延量呈现出递增的趋势，且增长的幅度较大，为制作基于光纤Bragg光栅的
传感器提供了理论依据。 3结语
通过以上的理论分析和数值计算讨论了直流有效折射率对光纤Bragg光栅群时延的影响。结果表明：随着直流有效折射率的增大群时延量不断增大，且增长的幅度逐渐增大，峰值波长产生红移，移动的距离不断增大，且一定带宽的谐振峰两边的旁加强，同时谱
宽也增加；整体呈现递增趋势。参考文献
[1JLiu Chao, Pei Li, Li ZhuoXuan, et al, Characteristics of the fiber Bragg grating based a11fiber acoustooptic modulator[J].Acta Physica Sinica, 2013, 62(3): 03420810342087
[2]Song Minqing, Hou Shanglin, Zhang Baoxia et al. Invesrigation on slow light of photonic crystal fiber Bragg gratings[J]. In frared and Laser Engineering. 2013, 42(6):15471552.
[3]Erdogan T. Fiber grating spectra [J]. Lightwave Techno], 1997.15(8):12771282,
[4JBal11 G A, Glenn W H, Morey W W. Programmable fiber optical delay 1ine [J]. IEEE Photon, Techno1 Lett, 1994, 6(6): 741743.[5]ShangLin Hou, Yunbo Shang. YanJun Liu, Jing1i Lei, and Yongzhao Xu. Influence of Grating Period of Uniform Fiber Bragg Grating on Slow Light Delay. In: PIERS. Suzhou, 2011.
作者简介：尚云博(1986-),女，甘肃庆阳人,工学硕士研究方向为光纤通信与传感。
45
万方数据