均匀布拉格光栅MATLAB反射谱仿真

1 简介

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、插入损耗低、结构简单、成本低等等，广泛应用于光纤通信、光纤传感、光信息处理等领域，对于光纤光栅的分析，通常主要用耦合模理论、付立叶变换理论与传输矩阵理论，本文主要得用传输矩阵理论对均匀布拉格光栅的反射谱进行理论分析和仿真。

2 完整代码

function FBG_TransferMatix(n_eff,L,lambda_Brag)
    %-------------变量定义-------------------------------
        % n_eff ----------------光栅有效折射率
        % L     ----------------光栅长度
        % lambda_Brag ----------光栅中心波长
        % kappa ----------------光波模式互耦合系数
        % delta ----------------模间失谐量
    %----------------------------------------------------
    disp('输入的参数如下');
    disp('光栅有效折射率为：');disp(n_eff);
    disp('布拉格光栅的中心波长为');disp(lambda_Brag);
    disp('布拉格光栅的长度为：');disp(L)
    lambda=1e-9*linspace(1308,1312,500);
    kappa_L=5;
    kappa=kappa_L/L;%交流耦合系数
    F=[1 0;0 1];
    for num=1:500
        f=tansmit_fiber(L,kappa,num,n_eff,lambda,lambda_Brag);
        f=f*F;
        r3(num)=f(2,1)/f(1,1);
        R3(num)=(abs(-r3(num)))^2;%反射率
    end
    subplot(2,1,1)
    plot(lambda*1e9,R3,'r');
    hold on
    subplot(2,1,2)
    plot(lambda*1e9,1-R3,'b')
    hold on
end

%====================传输矩阵的功能函数==================================
function [f] =tansmit_fiber(L,kappa,num,n_eff,lambda,lambda_Brag)
         delta(num)=2*pi* n_eff *(1./lambda(num)-1./lambda_Brag);
        s(num)=sqrt(kappa.^2-delta(num).^2);
    s11(num)=cosh(s(num)*L)-i*(delta(num)/s(num))*sinh(s(num)*L);%w传输矩阵元
    s12(num)=-i*(kappa/s(num))*sinh(s(num)*L);
    s21(num)=i*(kappa/s(num))*sinh(s(num)*L);
    s22(num)=cosh(s(num)*L)+i*(delta(num)/s(num))*sinh(s(num)*L);
    f=[s11(num) s12(num);s21(num) s22(num)];
end

3 仿真结果

4 参考文献

博主简介：擅长智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机、图像处理、路径规划、无人机等多种领域的Matlab仿真，相关matlab代码问题可私信交流。

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