入射角对光信号在F-P滤波器中传输的影响

AbstractThetunablefilterhasthecharacteristicsoflargetuningrange,narrowbandwidth,smallinsertionloss,fasttuningspeedandsmallcrosstalk,andisoneofthekeycomponentsinthefibergratingsensingsystemandopticalfibercommunicationsystem.Astheall-opticalcommunicationindustrytechnologyofdensewavelengthdivisionmultiplexingsystem(DWDM)hasbeenrapidlypromotedanddevelopedathomeandabroad,thedemandfortunablefiltersisincreasing.FP(Fabry-Perot)filteristhemostcommonlyusedtunablefilterinthefieldofopticalfibercommunicationandfiberopticsensing.Therefore,peoplehavealreadycarriedoutrelevantresearchonthecharacteristicsofFPfilterandobtainedsomeimportantAsaresult,inthispaper,wewillstudytheinfluenceoftheincidentangleoftheopticalsignalintothefilteranditstransmissioninthefilter.UsingMATLABsoftwaretosimulatesimulationexperiments,theeffectsofnormalincidenceandobliqueincidentF-Pfiltersonthetransmissionofopticalsignalsarestudied.Keywords:F-Ptunablefilte,obliqueincidence,transmittedlight,interference目录摘要 IAbstract II1引言 12F-P滤波器介绍 12.1F-P滤波器的基本原理 22.2调谐原理 43理论分析 43.1透射光束光强分布分析 43.2反射光束光强分布分析 64MATLAB的介绍 85实验过程及分析 95.1透射次光束分布及光强分析 95.2透射光峰值强度随入射角变化分析 205.3透射光峰值位置随入射角变化分析 216.实验结果分析 227结束语 23参考文献 23附录 241引言光纤通信在现代通信系统中占据着重要的位置，随着数字网络和数据通信的迅猛发展，人们对通信系统要求越来越高，对光纤通信系统的速度和容量等方面都提出了更高的要求。如今，密集波分复用DWDM技术极大地提高了光纤通信系统的传输速率和容量。DWDM系统中需要大量的可调谐滤波器，用来选择特定波长的光信号,所以，一个可调谐滤波器的性能好坏，是可以直接决定光通信系统的性能的【1】。在光纤通信和光纤传感领域中最常用的就是F-P（法布里-珀罗）滤波器。F-P可调谐滤波器具有精细度高、调谐速度快、体积小等优点，使其在光纤通信系统中得到了广泛地应用。F-P滤波器的一些特性已经有大量的研究人员做了很多相关的研究，并且取得了很多宝贵的结论。同时，针对影响光信号在F-P滤波器中传输的因素也进行了探究，但是，大部分的研究都是在光信号频率和滤波器频率一致，即共振条件下研究的，可实际的一些应用下，由于种种不确定的因素，这种假设很难成立。例如，入射光信号入射角的微微变化，就会导致入射光信号中心波长改变，从而导致与滤波器频率的不同。本文，将利用仿真模拟软件进行模拟实验，着重研究入射角对光信号在F-P滤波器中传输的影响。2F-P滤波器介绍可调谐法布里-珀罗光纤滤波器是在F-P干涉仪的基础上发展起来的一个独立分支,经过几十年的发展,已成为一种在光纤通信、光纤传感等光电子领域有着广泛应用前景的基础性光纤器件，可调谐光滤波器已经成为光网络中不可或缺的关键器件，在很多可调谐滤波器中，F-P滤波器技术最成熟，性能最稳定，应用最为广泛【2】。F-P滤波器是一种干涉型可调谐光滤波器，该滤波器的精细度相对较高高、调谐速度快，还具有体积小等一系列优点。F-P滤波器由法布里-珀罗干涉仪构成，这一干涉仪的特性为，当入射光的频率与干涉仪频率相同，即满足其共振条件时，其透射频谱就会出现很高的峰值，同时会对应着很高的透射率。它是一种光谱分辨率极高的多光束干涉仪，法布里-珀罗干涉仪由两块平行镜面组成的谐振腔构成，其中一块镜面固定，另一块可移动以改变谐振腔的长度从波分复用信道中选取所需要的信道。通信系统中常用的是光纤法布里-珀罗干涉仪（FF-P）。光纤端面本身就充当两块平行的镜面，如果将光纤（即F-P滤波器的反射镜面）固定在压电陶瓷上，通过外加电压使压电陶瓷产生电致伸缩作用来改变谐振腔的长度，进而改变其频率，达到同样可以从复用信道中选取所需要的信道的效果【3】。2.1F-P滤波器的基本原理法布里-珀罗干涉仪的工作原理为多光束干涉（如图1），在F-P滤波器中有两块具有高反射率的平行平板，如图1中B1和B2，他们中间填充介质，本实验中，介质为空气，由此可构成一个谐振腔，可以通过多光束干涉的原理来选择所需要的波长。B1B1B2AO

d图1法布里-珀罗干涉仪原理图本实验我们设入射光第一次入射到板面B1的振幅为A1,平板B1和平板B2内表面的反射率为R1=R2=R,,且存在：r= （1） （1）其中为A，反射光振幅，当光第一次入射到板面时，根据能量守恒定律，可以得到透射B1到B2之间的光束的振幅为： （2）同理,我们可以得到从平板B2透射的光束的振幅为：（3）如图1所示：从B2透射出的光束振幅依次为:,……为等比级数.如果，在本实验中，我们去假设第一束透射光的初相位为零，那么可以得到各光束相位差分别为：0,,2,3……..,其中： （4） n为两平板B1和B2之间介质的折射率（这介质我们通常认为空气，即n=1），d为两个平板之间的距离，i为光束透射过平板B2时的折射角，其合振幅为：（5）据上图可知，当光束进入两块平板B1和B2之间后，光束会在两板之间发生多次的反射和入射，并且入射波和反射波之间也会发生干涉，为了使得透射光束的峰值强度随干涉的加强而得到加强，我们就得让我们的光束频率和法布里-珀罗干涉仪的共振频率一致，即满足谐振的条件：光波在腔内往返一周的总相移等于2π的整数倍。下面是F—P腔发生谐振的条件：nLN=1，2，3,………(6)式中n为介质的折射率，L为腔长，θ为人射角，λ为中心谐振波长，N为干涉级数。对理想的F—P滤波器，其功率传输系数为:TFP=(7)式中k=2π/λ、T分别为两平板的功率反射系数和功率透射系数。由（2）式得峰值功率传输系数为：Tmax=(8)不计算平板的损耗（吸收或散射）时，Tmax=1，考虑损耗（A）时，A=1-(T+R),代入（8）得：(9)2.2调谐原理根据（7）式两边对入射角θ进行微分得：-（10）通过分析上面的公式，我们可以很简单的得出入射角θ、中间介质层的折射率n和F-P的腔长L,这三个因素可以达到改变滤波器的中心波长的目的，从而达到调谐的目的；改变入射角θ是一种比较简单的调谐方式，但是在很多的实际应用当中有很多的缺点和不足。为了发现以及找出问题，本次论文将着重研究入射角的改变，对光信号在F-P滤波器中传输的影响。3理论分析3.1透射光束光强分布分析首先我们假设光束以入射角θ进入法布里-珀罗滤波器,则光束没有通过两端面反射而直接从B2板的右端面的透射光束在B2面上的场分布为:(11)其中：（r1，r2分别为B1，B2板的反射系数）光束在两板之间往返一次后,再从B2板出射的光束到达参考面M,在M面上的分布。此时光束的腰斑中心相对于初始E0的腰斑中心将会移动一段距离X，X可表示为：(12)与直接从B2板出射而到达M面上的光束E0相比,光束传输的距离为：(13)所以,在两板之间往返一次,从出射的光束到达M面,在M面上的场分布可以表示为：（14）其中：（15）现在我们以此类推,在两板之间往返m次,从出射的光束到达M面,在M面上的场分布可以表示为：（16）其中：（17）根据上式可得，透射光束总的场分布为：（18）所以我们可以得到，透射光束场强分布为：（19）根据式（18），光信号斜入射F-P滤波器的光强分布已经基本可以被确定【4】。3.2反射光束光强分布分析在自由空间中，沿Z轴传输的光束可表示为：(20)式中A为高斯光束束腰中心的振幅。W0为高斯光束的腰斑半径，以及（21）（22）（23）（24）这里的R（z）和W(Z)分别表示为相对于束腰中心传输了距离z后高斯光束的等相位面的曲率半径和光斑半径，n为平行F-P腔两端面之间介质的折射率，β为传播常数，λ为光在真空中的波长。假设正入射的高斯光束在初次进入F-P滤波器时有反射情况发生，也就是说光不全部进入F-P腔内。光束在平行的F-P腔的端面B2经过第二次的反射从面B2中透射出来，由于高斯光束具有沿传输路径而发散的特性，不能再用前面的引言中方法来处理（即把入射光当作平面光处理），必须考虑激光的发散作用。这里应用光的场的分析方法，光束在面的场分布可表示为：（25）其中A为正入射高斯光束的幅度，取z0=z0(z0为高斯光束腰斑中心到对比面的距离)。光束在腔内往返一次，再次从F-P腔的反射端面透射出来达到M光束的光场强分布为：（26）其中：（减半波长是因为存在半波损失）n为F-P腔内介质的折射率。类似地，我们可以推导出在腔内m次往返反射后，到达M端面的次光束的光场分布为：（27）其中：（28）因此反射光束在参考面M上任一点的场强分布可表示为：（29）由式子（25）可推导出任一点的光强分布为：（30）两相邻光束的光程差为：△（31）（n为腔中介质折射率，论文中我们取1）。根据上式，我们可以推导出M面上任意一点的光强分布，从而可以对其反射光强进行分析【5】4MATLAB的介绍MATLAB是一种与数学水平密切相关的算法语言，也是一种科学计算软件，主要适合于矩阵运算以及信息处理领域的分析设计。它包含很多科学、工程计算的庞大系统，是目前世界上最流行的计算机软件之一。因为MATLAB是集数值计算、图形的绘制、图像的处理及系统的仿真等强大功能于一体的科学计算语言。在图像处理方面，MATLAB从出现的那天起就具备有方便的数据可视化功能，可以将向量和矩阵，用图形表现出来，并且还可以对得出的图形进行标注和打印。高级的作图还包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图，可用于科学计算和工程绘图。这次实验将用到14版的MATLAB，本版本对整个图形处理功能作了很大的改进和完善，使它不仅在一般数据可视化软件都具有的功能(例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等)方面更加完善，而且对于一些其他软件所没有的功能(例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等)，MATLAB同样表现了出色的处理能力。同时对一些特殊的可视化要求，例如图形对话等，MATLAB也有相应的功能函数，保证了用户不同层次的要求【6】。在模块工具方面，MATLAB对许多专门的领域都开发了功能强大的模块集和工具箱。一般来说，它们都是由特定领域的专家开发的，用户可以直接使用工具箱学习、应用和评估不同的方法而不需要自己编写代码。领域，诸如数据采集、数据库接口、概率统计、样条拟合、优化算法、偏微分方程求解、神经网络、小波分析、信号处理、图像处理、系统辨识、控制系统设计、LMI控制、鲁棒控制、模型预测、模糊逻辑、金融分析、地图工具、非线性控制设计、实时快速原型及半物理仿真、嵌入式系统开发、定点仿真、DSP与通讯、电力系统仿真等，都在工具箱(Toolbox)家族中有了自己的一席之地【7】。因为，MATLAB的功能强大满足我们这次仿真实验的要求，所以这次仿真实验选用MATLAB软件来进行模拟实验。5实验过程及分析5.1透射次光束分布及光强分析由理论分析可知，本实验主要研究方向为激光光束射入F-P腔后，透射光和反射光随入射角变化的强度分布和位置分布等特性。但是由于入射F-P腔后反射光与透射光特性类似，且具有互补性，所以本次实验仅分析透射光的特性，反射光可类似的进行分析。本文研究的入射角为实验的变量，所以本实验，选取了七个不同的入射角，分别是θ=0°、1°、2°、4°、6°、8°、10°，来观察入射角对光信号在F-P滤波器中传输的影响。为了使得结论与通信实际情况相符，本文将选取DWDM信道最常用的波长为1550nm的光波进行实验。仿真实验其他数据为：R=0.7,ω0=1mm,A=1,z0=0.2m.其中，r1，r2为两块反射平行板的反射系数，ω0为入射光束的腰斑半径，离入射光束的腰斑中心的垂直距离为z0,下列图中的横坐标x表示相邻两透射光束腰斑中心的移动距离。图1：λ=1550nm,θ=0°，经F-P滤波器不同次反射后透射各次光束的分布图图1表示当入射角θ=0°时，经F-P滤波器不同次反射后透射的各次光束的分布，此时，各透射次光束间随着在腔中的反射次数的增大，次光束的强度是逐渐变小的，由图中可以看出，经过5次以上来回往返后出射的次光束出射后的光强几近于零，从图中还可以看出由于入射的角度为零时，各光束在空间上的位置是重合的，因此具有空间相干性，不同次透射场间的相干迭加效应很强。图2：λ=1550nm,θ=0°出射次光束干涉后总的透射光强图图2表示当入射角θ=0°时，如图1所示的各出射次光束干涉后总的透射光强，从图中我们可以看出，此时，各不同次光束在空间位置上是完全重合的，这样就会导致不同次透射光束之间的干涉作用很强，此时可以的得到最大的峰值光强。且峰值强度位于x=0处。从图2还可以看出，由于此时满足共振条件，入射的激光光束，几乎全部透过F-P腔，透射光的强度几乎等于入射光强{8}。图3：λ=1550nm,θ=1°经F-P滤波器不同次反射后透射各次光束的分布图图3表示当入射角θ=1°时，经F-P滤波器不同次反射后透射的各次光束的分布，与图1作比较，我们可以看出，各不同次光束的强度与θ=0°是相等的只是在空间位置上开始发生了偏移，这样就减弱了不同次透射光束之间的干涉作用。同时和图1一样可以看出各透射次光束间随着在腔中的反射次数的增大，次光束的强度是依然是逐渐变小的，经过很多次来回往返后出射的次光束出射后的光强几近于零。图4：λ=1550nm,θ=1°出射次光束干涉后总的透射光强图图4表示当入射角θ=1°时，如图3所示的各出射次光束干涉后总的透射光强,从图中我们可以看出,各不同次光束在空间位置上开始发生了偏移，且随着在腔内反射次数的增加，出射后往x轴正方向偏移的越来越厉害，不同次透射光束之间的干涉作用就得到了减弱，此时的峰值光强从1减小到了0.5，且峰值强度的位置从x=0向x轴正方向移动。这是因为入射角的增大，导致不同次透射光束间在空间上的位置发生分离，相干迭加效应减弱。这时的峰值强度变小，光斑变大，光斑的强度也不再呈现出高斯分布峰值位置也发生了侧移。图5：λ=1550nm,θ=2°经F-P滤波器不同次反射后透射各次光束的分布图图5表示当入射角θ=2°时，入射的高斯光束经F-P干涉仪后各出射次光束的分布图。图中显示随着角度的进一步增大，经F-P滤波器不同次反射后透射的各次光束在空间位置上进一步发生偏移，从而更加减弱了不同次透射光束之间的干涉作用。同时对比图3，各透射次光束间随着在腔中的反射次数的增大，次光束的强度是依然逐渐变小。并且空间位置发生了进一步的偏移，相邻次光束之间差不多仅有半个峰宽的空间具有相干性。图6：λ=1550nm,θ=2°出射次光束干涉后总的透射光强图图6表示当入射角θ=2°时，如图5所示的出射次光束干涉后总的透射光强,从图中我们可以看出,此时对比图4，各不同次光束在空间位置上进一步发生了偏移，干涉作用更加弱化，由两图可看出此时的峰值光强也从0.5减小到了0.28左右，对比图4，峰值强度的位置开始向X轴负方向移动更加明显，光斑的对称性也进一步变差。图7：λ=1550nm,θ=4°经F-P滤波器不同次反射后透射各次光束的分布图图7表示当入射角θ增大到4°时，经F-P滤波器不同次反射后透射各次光束的分布。与图1，图3作比较，我们可以看出，各不同次光束在空间位置上偏移量变得更大，这样就进一步的减弱了不同次透射光束之间的干涉作用。由图7可知，各透射次光束间随着在F-P腔中的反射次数的增大，次光束的光的强度是也是逐渐变小的，只是各次光束之间空间分离的更厉害，空间的相关性也大为减弱。图8：λ=1550nm，θ=4°出射次光束干涉后总的透射光强图图8表示当入射角θ=4°时，如图7所示的出射次光束干涉后总的透射光强,对比图4,6中可以看出，此时，各不同次光束在空间位置上发生了很大的偏移，在空间上的位置间隔也变得很大，大大减弱了不同次透射光束之间的干涉作用，与图6相比，此时的峰值光强从0.28减小到了0.12左右，且峰值强度的位置从x=0向x轴正半轴移动的量也更大。这是因为入射角的增大，导致不同次透射光束间在空间上的位置发生分离加大，相干迭加效应更加弱化。从图中也能发现，与图6相比较，出射次光束干涉后总的透射光强减小了很多，这时各次光束的空间相干减弱，总的透射光的光斑变大。图中还可以看出，总的透射光强的光斑右侧的强度“拖尾”现象变得更加明显，光斑的能量明显偏向右侧。图9：λ=1550nm,θ=6°经F-P滤波器不同次反射后透射各次光束的分布图图9所示当入射角θ达到6°时，经F-P滤波器不同次反射后透射各次光束的分布。从图中我们可以发现，与图7作比较，我们可以看出，各不同次光束在空间位置上偏移量变得更大，这样就大大的减弱了不同次透射光束之间的干涉作用。同时和图7一样可以看出各透射次光束间随着在F-P腔中的反射次数的增大，各次光束的大小还是相同，只是空间发生的偏移现象更加严重，各次峰之间仅剩一小部分之间具有交集，空间的相干性已经很差了。图10：λ=1550nm,θ=6°出射次光束干涉后总的透射光强图图10表示当入射角θ=6°时，如图8所示的出射次光束干涉后总的透射光强，从图10中可以看出，此时各不同次光束在空间位置上发生了很大的偏移，在空间上的位置间隔也变得很大，大大减弱了不同次透射光束之间的干涉作用，与图8相比，此时的归化峰值光强从0.12减小到了0.1左右。这是因为入射角的增大，导致不同次透射光束间在空间上的位置发生分离，相干迭加效应减弱。从图中也能发现，与图8相比较，出现了光斑的能量向右边移动。并且我们可以发现，总透射光束的光强分布早已不是高斯分布了,从图10中，可以清楚的看到曲线变成了不规则的形状,出现了多峰结构同时光斑的大小发生了改变，变化量很大，光强出现了类似简谐振动的分布。这是因为在入射角很大的情况下，入射的高斯光束，经F-P腔后，经不同反射后透射光束在空间上产生了很大的分离所造成的。图11：λ=1550nm,θ=8°经F-P滤波器不同次反射后透射各次光束的分布图图11表示当入射角θ=8°的时候，经F-P滤波器不同次反射后透射各次光束的分布。此时，由于入射角较大，我们可以从图11中发现，经F-P滤波器不同次反射后透射各次光束在空间上已基本相互分离，不同次透射光束之间的干涉作用变得很小很小，而各出射次光束的强度与前文叙述的是一样的，只是各次光束在空间上的分布发生了变化。图12λ=1550nm,θ=8°出射次光束干涉后总的透射光强图图12：表示当入射角θ=8°的时候，出射次光束干涉后总的透射光强，从图中可以看出，此时不同次透射光束在空间上几近于分离，只是在两次光束的边缘还有少许的干涉，经F-P滤波器不同次反射后透射各次光束的分布强度近似为各出射次光束干涉后总的透射光强分布，次峰也更加明显。图13：λ=1550nm,θ=10°经F-P滤波器不同次反射后透射各次光束的分布图图13表示当入射角θ=10°时，经F-P滤波器不同次反射后透射各次光束的分布。从图中可以看出，此时，经F-P滤波器不同次反射后的透射光束在空间上已经相互分离，从而各不同次透射场之间已经几乎不存在干涉作用。图14：λ=1550nm,θ=10°，出射次光束干涉后总的透射光强图图14表示当入射角θ=10°的时候，出射次光束干涉后总的透射光强图。从图中可以看出，在各不同次透射场之间已经不存在干涉作用，这是因为经F-P滤波器不同次反射后的透射光束在空间上相互分离，图中可见总透射光束的峰值光强等于第一个透射光束的峰值强度，还可以发现图13和图14在曲线的形状上相同（文中为了便于对比不同入射角对透射光强的影响，次光束图的纵坐标变化范围为0～0.1,总的透射光强度纵坐标变化范围为0～1，由于坐标的差异，图13，图14看上去差别较大），这是由于在入射角增大后，各出射次光束在空间上已经完全分离，失去了空间的相关性，从而使经过F-P腔不同次数的反射后的各透射次光束的分布，也就是出射各次光束干涉后的总的透射光强分布。图15：不同入射角出射次光束干涉后总的透射光强图15为入射角分别为0°,1°，2°,4°,6°,8°,10°，出射次光束干涉后总的透射光强。当入射角θ=0°，各不同次光束在空间位置上是完全重合的，当入射角逐渐增大，各不同次光束在空间位置上开始发生了偏移，不同次透射光束之间的干涉作用就得到了减弱。透射光的峰值强度下降的很快，峰值位置开始向X轴正半轴移动，但随着角度的增加，峰值位置又改变为向X轴负方向移动。另外随着角度的增大，峰值总体程度呈现下降的趋势，峰值先下降的很快，随着入射角进一步增大，峰值下降开始变得缓慢，最后趋于稳定，这是因为当入射角足够大的时候，干涉作用几近于消失，总透射次光束的峰值光强等于第一个透射光束的峰值强度，从而使峰值趋于稳定，也即是第一个出射次光束的峰值强度5.2透射光峰值强度随入射角变化分析图16：λ=1550nm,总的透射光束的峰值强度随入射角增大的变化图图16是总的透射光束的峰值强度随入射角增大的变化图，反射率R为0.6.从两图我们可以发现，入射角为0°时，此时各不同次透射场在空间位置上是重合的，因此具有空间相干性，不同次透射场间的相干迭加效应很强，产生了最大的峰值强度，此时的峰值强度接近于1（即入射光的归一化强度）。随后，从图中可以发现随着入射角的增大，峰值强度逐渐减小，最后，会慢慢的趋近于一个常数0.09并且不再变化，这是因为，随着入射角的增大，不同次透射场之间间隔开始变大，空间位置上逐渐分离，相干迭加作用被减弱，总透射光束的峰值强度会减小，当入射角很大时，透射光束之间几乎在空间上是分离的，也就是说几乎不存在相干迭加，所以此时峰值强度就会几乎等于第一个透射光束的峰值强度，不再变化。5.3透射光峰值位置随入射角变化分析图17：λ=1550nm,总透射光束的峰值强度位置随入射角增大的变化图图17，是总透射光束的峰值强度（如果光强分布出现多峰结构，这里的峰值强度指的是最高峰的峰值强度）位置随入射角增大的变化曲线。前文中，我们已经在图15叙述了峰值强度的位置是会随着入射角的增大而移动的，但是从本实验的模拟中我们可以发现，峰值强度的位置开始随着入射角的增大而向x轴正方向移动，当入射角增大到2°左右，随着入射角的进一步增大，我们可以发现峰值强度的位置开始减小即向x轴负方向移动，最后又回到x=0的位置，经过对前面实验的分析，我们可以知道在斜入射情况下,经F-P滤波器，在谐振腔内，不同次反射后的透射光束除了第一个透射次光束外,其余的透射次光束会往x轴正方向移动，且随着F-P腔内反射次数的增大，出射次光束偏离的越多，都不在x=0的位置,这些透射光束发生干涉作用，使得最后总透射光束峰值强度的位置不在x=0位置。当入射角较大时,此时这些透射光束在空间已发生分离,干涉作用很小总透射光束的峰值强度就为第一次透射光束的峰值强度,即x=0处。6.实验结果分析由以上模拟结果可知，当入射角为0°时，通过对透射光次光束的分布和总透射光强度的分析，可以看出当光波直射入F-P腔后，透射光的强度分布最大这时射入的光波几乎全透过F-P腔。随着入射角的增大，此时光束分布发生偏移，且次光束干涉相长作用越来越弱，导致强度减小，拖尾现象逐渐明显。当角度增大8°后，干涉作用几乎消失，强度即将达到最低值，随着角度增到10°后，干涉作用完全消失，且透射光强度趋于稳定。由不同角度下的透射光强度对比，可明显看出强度的变化规律，当入射角逐渐增大，各不同次光束在空间位置上开始发生了偏移，不同次透射光束之间的干涉作用就得到了减弱。峰值位置开始向X轴正方向移动，但随着角度的增加，峰值位置改变为向X轴负方向移动，这是因为，各透射次光束之间将不再发生干涉作用，导致峰值位置左移。另外随着角度的增大，峰值总体程度呈现下降的趋势，峰值先下降的比较快，随着入射角进一步增大，峰值下降缓慢，最后趋于稳定。由上文分析可知，当光线直射入时，各不同次透射场在空间位置上是重合的，因此具有空间相干性，不同次透射场间的相干迭加效应很强，产生了最大的峰值强度，随着入射角的增大，不同次透射场之间间隔开始变大，空间位置上逐渐分离，相干迭加作用被减弱，总透射光束的峰值强度会减小，当入射角达到临界点时，透射光束之间几乎在空间上是分离的，不发生干涉作用，所以此时峰值强度就会等于第一个透射光束的峰值强度，不再变化。模拟结果还显示，峰值强度的位置开始随着入射角的增大而向x轴正方向移动，当入射角增大到2°以后我们可以发现峰值强度的位置开始减小即向x轴负半轴方向移动，最后又回到x=0的位置。这是因为斜入射情况下,经F-P滤波器，在谐振腔内，不同次反射后的透射光束除了第一个透射光束外,其余透射光束的峰值强度位置均会移动，都不在x=0的位置,这些透射次光束发生干涉作用，使得最后总透射光束峰值强度的位置不在x=0位置。当入射角较大时,此时这些透射光束在空间已发生分离,干涉作用极小，总透射光束的峰值强度就为第一次透射光束的峰值强度,即x=0处。根据此次模拟的结果分析，我们可以得出，当光线通过F-P滤波器时，改变入射角会对透射光的强度，位置以及光斑产生很大的影响。简单的讲，强度减弱，位置偏移，光斑畸形，这使得在实际的测试或生产中会导致严重通信故障，因此本文的模拟结果能在一定的程度上为以后的生产活动提供参考，具有较高的实际应用价值，希望能引起大家对入射角度所产生影响的高度重视。7结束语毕业设计是培养学我们综合运用所学知识和动手能力,发现,提出,分析和解决我们遇到的实际问题的重要过程,能进一步地锻炼我们的实践能力,考察我们以后步入社会或进行更高层次的研究实际工作能力，此次模拟，我利用了MATLAB进行仿真实验，因为之间学习的软件使用知识不牢固，所以此次设计花费了很大的精力。起初不知该如何下手，后来通过老师的帮助，上网查询和查阅相关书籍资料，找到了一些处理问题的思路。后面经过自己努力和请教老师，总算最后完成了设计。同时也认识到了MATLAB这个仿真软件的强大功能。这次实践使我认识到了我现在所学的知识还远远不够，在实际操作应用过程中有很多问题不能独立解决，要用很大一部分时间去查找资料，请教老师，所以我会在今后的学习中更加努力，丰富自己的专业知识，来适应现代社会的飞速发展。同时，我特别要感谢我的导师，大到论文的选题、文献的采集、框架的设计、结构的布局到最终的论文定稿，小到内容的格式，从标题到标点，都得益于老师认真并且无私的帮助。以后，我定将再接再厉，不辜负导师和学校的期望。参考文献[1]郦炬烽,袁一方,陶伟,侯建伟.用于光纤通信系统的F-P可调谐滤波器[J].激光与光电子学进展,2006(02):54-57.[2]拱息发,姚飞,陈溢文.一种可调谐滤波器特性研究[J].光通信技术,2015,39(03):33-34.[3]夏光琼,吴正茂.非共振条件下高斯光束斜入射法布里—珀罗干涉仪的透射特性[J].光学技术,2004(01):24-26.[4]吴正茂,夏光琼,周寒青,等，高斯光束斜入射法布里—珀罗干涉仪的透射光强分布[J].光学技术,2003(01):83-85.[5]刘木林,叶志请,闵秋应,等，高斯光束斜入射法布里-珀罗干涉腔后的反射光强分布[J].光子学报,2007(08):1510-1514.[6]夏江涛,孙冬娇.Matlab在现代通信原理课程中的应用[J].实验技术与管理,2014,31(01):110-113.[7]程铃,徐冬冬.Matlab仿真在通信原理教学中的应用[J].实验室研究与探索,2010,29(02):117-119.[8]GöranEinarsson,IdelfonsoTafurMonroy.ErrorRateAnalysisofOpticalReceiverswithFabry-PerotOpticalFilteran