基于Runge-Kutta算法的二芯非线性光栅耦合器开关特性与功率响应研究

本文主要探讨了二芯非线性光栅耦合器（Two-core Nonlinear Fiber Bragg Grating Coupler）的开关特性及其在特定输入功率条件下的行为。光纤光栅耦合器作为一种融合了光栅反射滤波特性和耦合器多端口功能的关键光学元件，在通信工程和电子设备领域具有广泛应用。作者利用Runge-Kutta算法开发了一种数值方法，用于解决光纤光栅耦合器的非线性耦合模式方程。 研究结果显示，当输入功率增加时，光栅的折射率表现出非线性变化，这导致布拉格反射峰的频率移动。这种效应使得原本落在光栅带隙内的脉冲能够穿越光栅，从而实现了光信号的控制传输。这种非线性效应对于光栅耦合器的开关性能至关重要，因为它允许通过调整输入功率来精确控制光信号的传播路径。 文章深入分析了这一现象对光栅耦合器开关特性的影响，包括切换速度、响应时间和可靠性等方面。随着输入功率的不同，输出信号的强度和特性也随之变化，这为设计和优化光纤通信系统提供了重要的理论依据。研究者还针对这一新算法，给出了详细的操作步骤和结果验证，以确保其在实际应用中的准确性和有效性。 关键词包括：光纤光栅耦合器、开关特性、传输和算法，这表明论文的核心内容集中在如何通过非线性效应实现光栅耦合器的动态调控，以及如何通过数学模型和计算手段来优化其性能。此外，文章还引用了国际标准代码（EEACC:4125）和DOI标识，体现了其学术贡献和可追踪性。 这篇2011年的论文为理解和操控光纤光栅耦合器的非线性开关行为提供了有价值的研究成果，对于提升光纤通信系统的灵活性和性能具有重要意义。