硅基相移啁啾切趾光栅的光谱特性分析
【图文】：
２仿真结果及分析选取光栅参数如下：光栅长度Ｌ＝０．０４ｍ，有效折射率ｎｅｆｆ＝３．４２，折射率差Δｎ＝０．０００５。２．１相移大小对相移光栅反射谱的影响图１所示为不同相移大小的相移光栅的反射图１不同相移大小的相移光栅的反射谱谱。由图可知，当引入相移的时候，光栅的传输谱中会出现一条极窄的缺口，并且相移大小不同，相移光栅的缺口的中心波长也不同。当相移为π时，缺口的中心波长与布拉格光栅的布拉格波长一致；通过对比图１（ｃ）和图１（ｄ）可知，当相移大小正好相反时，缺口的位置以π相移的缺口位置呈对称；在不同的相移大小下，相移光栅的缺口的反射率不相同，也就是说相移大小会影响缺口的透射率。２．２光栅长度对相移光栅反射谱的影响图２所示为不同光栅长度Ｌ的相移光栅的反射谱。由图２（ａ）可知，当光栅长度减小时，相移光栅的带宽会出现一定程度的展宽，同时反射谱的谱峰也会随着光栅长度的减小而显著降低，而相移光栅的缺口的反射率仍然为０，也就是说光栅长度的减小不会对缺口的透射率造成影响；由图２（ｂ）可知，当光栅长度增加时，相移光栅的带宽会出现略微的压缩，同时相移光栅的缺口的反射率会明显增加，也就是说光栅长度的增加会导致缺口的透射率降低，而反射谱的谱峰依然保持为１。图２不同光栅长度的相移光栅的反射谱２．３引入啁啾对相移光栅反射谱的影响图３所示为引入啁啾之后，，不同啁啾系数Ｃ的图３不同啁啾系数的相移光栅的反射谱６８光通信研究２０１７年第６期总第２０４期
升余弦函数切趾之后，反射谱比高斯函数切趾的反射谱要好，但反射谱的对称性受到了很大影响；超高斯函数切趾之后，反射率的损耗为最低，传输窗口的透射率也较高，旁瓣的抑制效果也较好，产生的时延较低。２．５相移啁啾切趾光栅利用引入啁啾带来的拓宽带宽，引入切趾带来的抑制旁瓣效果，设计了一种硅基相移啁啾切趾光栅，其有效折射率ｎｅｆｆ＝３．４２，相移大小φ＝π，光栅长度Ｌ＝０．０４ｍ，啁啾系数Ｃ＝０．０３ｎｍ／ｃｍ，切趾函数选择的是高斯系数为６４的超高斯函数。图５所示为相移光栅带宽为０．０５ｎｍ时的反射谱，图６所示为相移啁啾光栅带宽为０．２ｎｍ时的反射谱和时延。对比图５、图６可知，引入啁啾后相移光栅的带宽明显展宽。图５相移光栅的反射谱图６相移啁啾光栅的反射谱和时延谱图７所示为在图６相移啁啾光栅基础上引入超高斯函数切趾后的相移啁啾切趾光栅的反射谱和时延曲线，通过对比发现图６中带宽内的时延曲线抖动严重，而图７中带宽内的时延曲线较为平滑，时延大约为－３７９５ｐｓ／ｎｍ（其值由两反射率为０的点的时延差／波长差得出），表明引入切趾对时延有一定的抑制作用。而图７中反射谱曲线同图６相比，反射谱谱峰有所降低，带宽有所减小，为０．１８ｎｍ；并６９陈超毅等：硅基相移啁啾切趾光栅的光谱特性分析
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