采用矢量有限元法
2HUoT\M ,%u\2M 应用
l ^{]pD FBe1f1
sm 无源
光学 s`TfNwDvU 单
偏振传输
7kO
1d{u6b 偏振
分束器 H&I0\upd
光子晶体光纤 rz4S"4 偏振复用
7l?-2I'c 色散控制
W /IyF){ {Tx+m;5F 综述
9K)2OX;$w xi ^_C!*J 设计了一种椭圆-纤芯-圆孔的多孔光纤(EC-CHFs)用于单偏振传输[1]。与传统的圆孔-纤芯-圆孔光纤(CC-CHF)一起,偏振分离器可以将入射CC-CHF的光耦合到支持x偏振模式或y偏振模式的EC-CHF,如下图所示。
8YCtU9D [qc90)^Q, P
)`-cfg 脚本
系统生成
FJ/kumq OA[w|Tt 优点:
7p|Pv;wp| 矢量有限元法(VFEM)在计算所有电磁场分量和近似几何方面具有极高的
精度,在光子晶体光纤中具有极其重要的意义
nfd^'}$] 单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。
o +&/ N-t 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。
B<i1UJ5 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。
NVP~`sxiZ 仿真描述
a&j
H9 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。
yQ\c<z^e 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。
yVSJn>l! $H?v 图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF \SyfEcSf2v
利用[1]中给出的特性,利用OptiMode计算三个不同核的模态指数,记录在表1中。这些结果与[1]中的结果非常一致,三个结构的模态指数都为1.31043。
m%akx@{WL F&Q:1`y azN<]u@. 6ZX{K1_q 表1单核结构的模态指数
I6\l6 o 图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布 *c. *e4uzF
gmt`_Dpm$ 图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 ktnsq&qNL
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:
~u.CY R9k
Z# L\!Pa+Iod ho 4~-xmN 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。
r-=#C1eY& 表2:偏振分束器的耦合长度 x]w%?BlS
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。
[Qr#JJ rcAx3AK. 参考文献
GkVV%0;&J1 [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;D[7tT 8H;yrNL (来源:讯技光电)