光纖布拉格光柵在光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用作為一種新型光器件，光纖布拉格光柵主要用于光纖通信，光纖傳感和光信息處理。在光纖通信中，實(shí)現(xiàn)并廣泛使用許多特殊功能。有源和無(wú)源光纖設(shè)備可以包括：
有源器件：光纖激光器（用于DFB和其他結(jié)構(gòu)的光柵窄帶反射器，波長(zhǎng)可調(diào)等）;半導(dǎo)體激光器（光纖光柵作為反饋外腔并用于穩(wěn)定980nm泵浦光源）; EDFA光纖放大器（光纖光柵實(shí)現(xiàn)平坦增益和殘余泵浦光反射）; Ramam光纖放大器（Bragg光柵諧振器）;
無(wú)源器件：濾波器（窄帶，寬帶和帶阻;反射和透射）; WDM波分復(fù)用器（波導(dǎo)光柵陣列，光柵/濾波器組合）; OADM上下行分插復(fù)用器（光柵選擇）;色散補(bǔ)償器（線性啁啾光纖光柵實(shí)現(xiàn)單通道補(bǔ)償，采樣光纖光柵實(shí)現(xiàn)WDM系統(tǒng)中的多通道補(bǔ)償）;波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器OTDM延遲器OCDMA編碼器光纖布拉格光柵編碼器。
1.傳感器
光纖布拉格光柵（FBG）自其問(wèn)世以來(lái)，已廣泛應(yīng)用于光纖傳感領(lǐng)域。光纖布拉格光柵（FBG）傳感器具有抗電磁干擾，抗腐蝕，電絕緣，靈敏度高，成本低，與普通光纖兼容性好等優(yōu)點(diǎn)，受到越來(lái)越多的關(guān)注。由于FBG的共振波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)力，應(yīng)變和溫度的變化敏感，因此主要用于測(cè)量溫度，應(yīng)力和應(yīng)變。傳感器通過(guò)用外部參數(shù)（溫度或應(yīng)力和應(yīng)變）調(diào)制布拉格FBG的中心波長(zhǎng)來(lái)獲取傳感信息。因此，該傳感器靈敏度高，抗力強(qiáng)，能量要求低，光源穩(wěn)定性好，適用于精確，準(zhǔn)確的測(cè)量。光纖布拉格光柵（FBG）傳感器現(xiàn)在占主要由光纖組成的材料的44.2％。光纖布拉格光柵（FBG）傳感器已經(jīng)用于各個(gè)方面，例如高速公路，橋梁，水壩，礦山，機(jī)場(chǎng)，船舶，地球技術(shù)，鐵路，石油或天然氣倉(cāng)庫(kù)的監(jiān)測(cè)。傳感器的發(fā)展方向之一是多點(diǎn)和分布式傳感器，主要使用WDM，TDM，SDM和CDMA的組合。
2.在過(guò)濾器中
光纖濾波器是光纖通信中的重要無(wú)源器件。光纖光柵的出現(xiàn)確實(shí)實(shí)現(xiàn)了全光纖濾波器。光纖布拉格光柵（FBG）濾波器因其低成本，與光纖的兼容性和易于集成而成為光通信系統(tǒng)中的理想器件。隨著FBG制造技術(shù)的成熟和各種波長(zhǎng)調(diào)整方法的豐富，單通道和多通道寬帶，高反射率帶阻濾波器和窄帶低損耗帶通濾波器可以實(shí)現(xiàn)從1520到1560 nm。此外，具有平坦增益的FBG濾波器引起了廣泛關(guān)注。此外，F(xiàn)BG也用于SDH系統(tǒng)。 WDM系統(tǒng)的色散補(bǔ)償和分插復(fù)用。
3.色散補(bǔ)償
對(duì)于普通的單模G.652光纖，色散值在1550nm處為正。當(dāng)光脈沖在其中傳播時(shí)，短波長(zhǎng)光（“藍(lán)光”）比長(zhǎng)波長(zhǎng)光（“紅光”）傳播得更快。在一定的透射距離之后，脈沖變寬并形成纖維材料的分散。如果光柵周期很長(zhǎng)，則長(zhǎng)波長(zhǎng)光將在光柵的前面反射，而短波將在光柵的前面反射。長(zhǎng)光在光柵末端反射，因此短波長(zhǎng)光比長(zhǎng)波長(zhǎng)光（L是光柵長(zhǎng)度）長(zhǎng)2L。因此，產(chǎn)生長(zhǎng)波長(zhǎng)光和短波長(zhǎng)光之間的時(shí)間延遲差，并形成光柵的色散。當(dāng)光脈沖通過(guò)光柵時(shí)，短波長(zhǎng)光的時(shí)間延遲比長(zhǎng)波長(zhǎng)光的時(shí)間延遲長(zhǎng)，這只起到色散均衡的作用，并實(shí)現(xiàn)色散補(bǔ)償。
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