tofcoupler.m

双光纤耦合器的建模仿真

%2X2耦合器通过率特性仿真
%writed  by  zz 6.6.2008

%parameter
a=2.0e-6; %光纤线芯半径
n1=1.46;
n2=1.45;
h0=4.5e-6;%z=0处两光纤纤芯距
R=2;%光纤曲率半径
wl0=1.5537e-006;%工作波长

NA=(n1^2-n2^2)^(0.5);
wlc=pi*a*NA/1.202;%截止波长

V=(2.405*wlc)/wl0;
W=(2.7484*wlc/wl0)-0.996;
U=(V^2-W^2)^(0.5);          %工程近似求解

%求解有效耦合长度
Y=0.0;%Y为2根光纤垂直纸面的位移
z=-0.03:0.001:0.03;
%hz=((h0+(z^2)/R)^2+Y^2)^(0.5);
%f=(h0/hz).^(0.5).*exp(-1*W*(hz-h0)/a);
%le=quad('(h0./((h0+(z.^2)/R)^2+Y^2).^(0.5)).^(0.5).*exp(-1*W.*(((h0+(z.^2)/R)^2+Y^2).^(0.5)-h0)/a)',-0.03,0.03)
le=quad('lecal',-0.1,0.1)

%求z=0处耦合系数C0
wl=(1.400:0.0032:1.700)*(1e-6);
u=(4*pi)*(1e-7);%磁导率近似
k0=-1*log(W*h0/a/2);
k1=1/((W).^2);
c0=2*pi*n1*((V*a).^2)*k1;
C0=wl*k0./c0;

%2X2耦合器的通过率表达式
p1=cos(C0*le).^2;
p2=sin(C0*le).^2;
wl1=wl./(1e-6);

%做出两个端口透过率曲线
figure(1)
plot(wl1,p1,'g-.',wl1,p2,'r:');
xlabel('波长 \lambda /\mu m');
ylabel('透过率T');
title('2x2 耦合器双臂输出透过率曲线');
hold on
%plot(wl,p2,'r:');
%gtext('失谐波长工作点');
%gtext('信号波长1550nm');
%legend('port1 ','port2');

sig=sigfre();
%num1
%num2=length(p2)

t=zeros(1,1016);
t=[zeros(1,460),p2,zeros(1,462)]
fil_sigfre=sig.*t;
spectra_amp=fil_sigfre;
spectra_pow=abs(spectra_amp).^2;
spectra_log=10*log10(abs(spectra_amp).^2+1e-10);      %对数坐标更接近实际显示
%**************************************************************************
%画出频谱图
figure(4);
plot(f_x/1e9,spectra_log);                            %纵坐标换成GHz,观察更方便
%axis([-120,120,-100,0]);
set(gca,'Xtick',[-120,-80,-40,0,40,80,120]);
ylabel('Power (dB)');xlabel('Frequence (GHz)');
title('NRZ-DPSK Spectrum');
figure(5)
signal=ifft(fil_sigfre);
plot(signal)