Anwendung des Faser-Bragg-Gitters in einem Glasfaserkommunikationssystem Als neues optisches Gerät wird das Faser-Bragg-Gitter hauptsächlich in der Glasfaserkommunikation, in der Fasererfassung und in der optischen Informationsverarbeitung verwendet. In der Glasfaserkommunikation werden viele spezielle Funktionen realisiert und weit verbreitet. Aktive und passive Glasfasergeräte können sich zusammensetzen aus:

Aktive Geräte: Faserlaser (Gitter-Schmalbandreflektor für DFB und andere Strukturen, wellenlängenabstimmbar usw.); Halbleiterlaser (Fasergitter als externer Rückkopplungshohlraum und zur Stabilisierung einer 980 nm-Pumplichtquelle); EDFA-Faserverstärker (Fasergitter zur Erzielung einer flachen Verstärkung und Restpumplichtreflexion); Ramam-Faserverstärker (Bragg-Gitterresonator);

Passive Geräte: Filter (Schmalband, Breitband und Bandsperre; reflektierend und durchlässig); WDM-Wellenlängenmultiplexer (Wellenleitergitter-Array, Gitter / Filter-Kombination); OADM-Upstream- und Downstream-Add-Drop-Multiplexer (Gitterauswahl); Dispersionskompensator (lineares gechirpiertes Fasergitter realisiert Einkanal-Kompensation, Abtast-Fasergitter realisiert Mehrkanalkompensation im WDM-System); Wellenlängenkonverter OTDM-Verzögerer OCDMA-Encoder Faser-Bragg-Gitter-Encoder.

Das Faser-Bragg-Gitter (FBG) ist seit seiner Einführung auf dem Gebiet der optischen Fasererfassung weit verbreitet. Faser-Bragg-Gitter (FBG) -Sensoren haben aufgrund ihrer Vorteile der elektromagnetischen Interferenz, der Korrosionsschutzwirkung, der elektrischen Isolierung, der hohen Empfindlichkeit und der geringen Kosten sowie der guten Kompatibilität mit gewöhnlichen optischen Fasern immer mehr Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Da die Resonanzwellenlänge von FBG empfindlich für die Änderung von Spannung und Dehnung und Temperatur ist, wird sie hauptsächlich zur Messung von Temperatur und Spannung und Dehnung verwendet. Der Sensor erfasst Erfassungsinformationen durch Modulation der zentralen Wellenlänge des Bragg FBG mit externen Parametern (Temperatur oder Belastung und Dehnung). Daher hat der Sensor eine hohe Empfindlichkeit, eine starke Entstörungsfähigkeit, einen geringen Bedarf an Energie und Stabilität der Lichtquelle und eignet sich für präzise und genaue Messungen. Heute machen Fiber Bragg Grating (FBG) Sensoren 44,2% der Materialien aus, die hauptsächlich aus optischen Fasern bestehen. Faser-Bragg-Gitter (FBG) -Sensoren wurden in verschiedenen Bereichen eingesetzt, beispielsweise bei der Überwachung von Autobahnen, Brücken, Dämmen, Minen, Flughäfen, Schiffen, der Erdtechnologie, der Eisenbahn, von Öl- oder Gasdepots. Eine der Entwicklungsrichtungen von Sensoren sind Mehrpunkt- und verteilte Sensoren, die hauptsächlich die Kombination aus WDM, TDM, SDM und CDMA verwenden.

Faserfilter sind ein wichtiges passives Gerät in der Glasfaserkommunikation. Durch das Aufkommen des Fasergitters werden wirklich alle Faserfilter realisiert. Fiber Bragg Grating (FBG) -Filter sind aufgrund ihrer geringen Kosten, der Kompatibilität mit optischen Fasern und der einfachen Integration ein ideales Gerät für optische Kommunikationssysteme. Mit der Reife der Fertigungstechnologie von FBG und der Fülle verschiedener Wellenlängenanpassungsverfahren können die einkanaligen und mehrkanaligen Breitband-Bandsperren mit hohem Reflexionsvermögen und schmalbandige und verlustarme Bandpassfilter werden realisiert von 1520 bis 1560 nm. Außerdem haben FBG-Filter mit flacher Verstärkung große Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Darüber hinaus wird FBG auch in SDH-Systemen verwendet. Dispersionskompensation und Add-Drop-Multiplexing von WDM-Systemen.

Für gewöhnliche Einmoden-G.652-Fasern ist der Dispersionswert bei 1550 nm positiv. Wenn sich der optische Impuls in ihm ausbreitet, breitet sich das kurzwellige Licht ("blaues Licht") schneller aus als das langwellige Licht ("rotes Licht"). Nach einer bestimmten Übertragungsstrecke wird der Impuls verbreitert und die Dispersion des Fasermaterials gebildet. Wenn die Gitterperiode groß ist, wird das langwellige Licht an der Vorderseite des Gitters reflektiert, während die Kurzwelle an der Vorderseite des Gitters reflektiert wird. Das lange Licht reflektiert am Ende des Gitters, so dass das kurzwellige Licht um 2 L länger wandert als das langwellige Licht (L ist die Gitterlänge). Somit wird die Zeitverzögerungsdifferenz zwischen dem langwelligen und dem kurzwelligen Licht erzeugt und die Dispersion des Gitters wird gebildet. Wenn der Lichtimpuls das Gitter durchläuft, ist die Zeitverzögerung des kurzwelligen Lichts länger als die des langwelligen Lichts, was nur die Rolle des Dispersionsausgleichs spielt und eine Dispersionskompensation erzielt.