[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 >q0c!,Ay  
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应用 |7XV!D!\g  
>,22@4  
 无源光学 um
V5Y`  
 单偏振传输 cl s-x@ Kd  
 偏振分束器 L
7i^?40  
 光子晶体光纤 g:bw;6^u  
 偏振复用 _:|/4.]`_  
 色散控制 ^DZ(T+q,  
/(-X[[V  
综述 p:]kH  
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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。 O+U9 p
  
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脚本系统生成 oW]~\vp^0  
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优点： .<8kDyim  
 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 >W%tEc  
 单轴完美匹配层（UPML）可用于查找泄漏模式。 mu
p<%@7m  
 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 gGl}~  
 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。 {%!.aQ,  
仿真描述 :p^7XwX%w  
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。 Z~O1$,Z  
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。 7I>@PVN  
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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。 5"1kfB3v  
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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: U2 0@B`<  
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图片:1-1Q20G05516325.png

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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。 [0v`E5  
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。  +z/_'DE  
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参考文献 uZ}=x3B  
[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. *z-Mr~V  
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