[分享]OptiFDTD：具有多孔光纤的偏振分束器 [复制链接]

采用矢量有限元法 ~g}blv0q+B  
c1xX)cF  
应用 $+ORq3  
Ch)E:Dvq6  
 无源光学 2S//5@~_m  
 单偏振传输 YbF}>1/"  
 偏振分束器  ;!j/t3#a  
 光子晶体光纤 63'L58O  
 偏振复用 8:U0M'}u>  
 色散控制 bsc#Oq]  
U45-R-  
综述 .Ms$)1  
@QDUz>_y  
设计了一种椭圆-纤芯-圆孔的多孔光纤(EC-CHFs)用于单偏振传输[1]。与传统的圆孔-纤芯-圆孔光纤(CC-CHF)一起，偏振分离器可以将入射CC-CHF的光耦合到支持x偏振模式或y偏振模式的EC-CHF，如下图所示。 *i"Mu00b  
t$PJ*F67M  
lNMJcl3  
脚本系统生成 0x# V   
Gh}* <X;N  
优点： TA+#{q+a  
 矢量有限元法(VFEM)在计算所有电磁场分量和近似几何方面具有极高的精度，在光子晶体光纤中具有极其重要的意义 L+Gi  
 单轴完美匹配层（UPML）可用于查找泄漏模式。 ZU`HaL$  
 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 4{h^O@*g  
 针对具有一定对称性的模态，利用波导的对称性，可以缩小仿真域。 H'I5LYsXO~  
仿真描述 rIX 40,`  
参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振，而中心结构支持两个偏振。入射光将根据偏振，选择性地与任何一种外孔光纤耦合。 _8 l=65GW  
第一步是相位匹配每个结构的模式，以减少反射[1]。不同的结构必须具有某些共同的性质，如间距和包层原子。在每个结构的纤芯内都有大小和形状自由选择的孔。 7 6HB@'xY  
4M;S&LA  
利用[1]中给出的特性，利用OptiMode计算三个不同核的模态指数，记录在表1中。这些结果与[1]中的结果非常一致，三个结构的模态指数都为1.31043。 GS*_m4.Ry6  
]''tuo2g8  
lUiO|  
Q'[~$~&`  
PPh1y;D  
把这三个纤芯放在一起形成一个上层结构，会生成一个支持两种偏振的波导结构，每一种偏振都有偶模和奇模解。偶模态解如图2和图3所示。耦合长度为: iig&O(,  
Q;@w\_OR  

图片:1-1Q20G05516325.png

2|`~3B)#  
sA }X)aP  
其中neven和nodd是偶模和奇模的模态指数[1]。OptiMODE计算的耦合长度与参考文献[1]中表2的耦合长度进行了比较。 qJ$S3B  
通过仿真结果结果验证了OptiMode下的VFEM模态求解器可以准确地设计和仿真多孔光纤结构。 BbI),iP  
p+2uK|T9  
参考文献 #Z]<E6<=9  
[1] Z. Zhang, Y. Tsuji, and M. Eguchi, “Design of Polarization Splitter With Single-Polarized Elliptical-Hole Core Circular-Hole Holey Fibers,” IEEE Photonics Technol. Lett., vol. 26, no. 6, pp. 541–543, Mar. 2014. 3ep L'My$  
K,*IfHi6[  

XIEXIE