基于粒子群算法的多通道光纤布拉格光栅滤波器优化设计

在多通道光纤布拉格光栅（FBG）滤波器的设计中，通道数目的增加会导致最大折射率调制深度的成倍增长，从而造成物理上的不可实现。为此，提出一种基于粒子群算法(PSO)与直接设计方法相结合的多通道FBG滤波器设计方法。该方法以最小化最大折射率调制深度为优化目标，在目标反射谱中引入一组群时延参数，为每个通道分配合适的群时延参数，建立群时延参数的优化模型。通过粒子群算法计算得到各通道群时延参数的优化分配值，提升折射率调制深度的均匀化分布程度，促使最大折射率调制深度降低到物理可实现的范围内。仿真实验结果表明设计的40通道数、106通道数的两种FBG滤波器的反射谱均匀性好，最大折射率调制深度均降到0.001以下。