采用矢量有限元法
uP* kvi:e v7"VH90`! 应用
HFFG4' 7GO9z<m) 无源
光学 nz3*s#k\- 单
偏振传输
84WDR? 偏振
分束器 K80f_iT5
光子晶体光纤 1L*[!QT4 偏振复用
i3eF_ 色散控制
&ww-t.. 'd~(=6J 综述
5.\p]>|G1 U,WMP<5& 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。
ZR\N~. EsKgS\`RZ tM]Gu?6 脚本
系统生成
,cNe-KJk D>y5&` 优点:
BI?, 3 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
59zWB,y(P 单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。
B{)#A?Rh. 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。
d` ttWWPw 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。
n$C-^3c 仿真描述
]R""L<K%HF 参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振,而中心
结构支持两个偏振。入射光将根据偏振,选择性地与任何一种外孔光纤耦合。
R5ra*!|L) 第一步是相位匹配每个结构的模式,以减少反射[1]。不同的结构必须具有某些共同的性质,如间距和包层原子。在每个结构的纤芯内都有大小和形状自由选择的孔。
(B4)L% 2A\b-;4EP 图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF F\r"Y)|b=
利用[1]中给出的特性,利用OptiMode计算三个不同核的模态指数,记录在表1中。这些结果与[1]中的结果非常一致,三个结构的模态指数都为1.31043。
1Rd|P<y #$Zx ].[lc oYN"L
QQW}.>N 表1单核结构的模态指数
S9!KI) 图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布 d0)]^4HT|y
|p/*OFC6 图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 )l`Ks
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:
W!<7OA g $
x\Q}fk?{t
k( Sda>- gbzBweWF 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。
LY0f`RX*& 表2:偏振分束器的耦合长度 EK4%4<"
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。
Q$ew.h 4"@;.C"" 参考文献
ZRf9 'UwS [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.
A{s-g>s Pp }Z" (来源:讯技光电)