說(shuō)明
X2ShxD| /y2upu*! 該示例演示了一種基于
光纖布拉格光柵(FBG)的溫度
傳感器,因?yàn)楣饫w折射率會(huì)隨溫度而變化,導(dǎo)致其布拉格
波長(zhǎng)發(fā)生偏移,所以可以被用作溫度的測(cè)量。(聯(lián)系我們獲取文章附件)
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?FC6NEu}8 P8#;a 綜述
.^]=h#[e 9H~{2Un 在本示例中要考慮的光纖布拉格光柵(FBG)由具有交替折射率和恒定周期性的纖芯制成。眾所周知,沿著光纖主軸的折射率變化可以在布拉格波長(zhǎng)(λ_Bragg)下引起反向傳播模式的耦合,由以下方程給出:
C/nzlp~ bvM\Qzc!<3
TMsEHd ~c8Z9[QW 其中n_eff是布拉格波長(zhǎng)下光纖基模的有效折射率,Λ是光柵的周期。均勻的FBG在布拉格波長(zhǎng)下起到波長(zhǎng)選擇鏡的作用。在沿著光纖軸的每個(gè)折射率不連續(xù)處,都會(huì)發(fā)生微弱的菲涅耳反射。當(dāng)來(lái)自界面的所有反射累積時(shí),光柵在布拉格波長(zhǎng)周圍產(chǎn)生一個(gè)明顯由旁瓣包圍的反射帶。
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sK i7^_y3dG 上述方程可以擴(kuò)展為包括溫度(T)對(duì)折射率的影響,從而包括布拉格波長(zhǎng):
?V|t7^+: j\t"4=,n
S].=gR0: G[U'-a}I
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rw*#ta
O TRQX#))B 運(yùn)行和結(jié)果
nr/^HjMV 71GLqn? 步驟1:FDE-計(jì)算光柵所需的周期和溫度相關(guān)有效折射率neff
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dvs ?cQ 我們首先使用FDE求解器獲得目標(biāo)波長(zhǎng)下光柵的有效折射率,并計(jì)算光柵的所需周期(Λ)。我們計(jì)算高折射率區(qū)域和低折射率區(qū)域的 neff,并將其的平均值作為設(shè)計(jì)的起點(diǎn)。
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