采用矢量有限元法
l(\F2_,2W g{f7} gTG 应用
LjIkZ'HuF 7m}fVLk 无源
光学 5=R]1YI~$ 单
偏振传输
)KGz -!1c 偏振
分束器 `Jh<8~1
光子晶体光纤 PKQ.gPu6*@ 偏振复用
<(H<*Xf9 色散控制
<~S]jtL.j: /U`p|M; 综述
hD4>mpk n~ 0MhE0H 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。
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C>SOd] 脚本
系统生成
P'DcNMdw wuM'M<J@ 优点:
_]{LjJ!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
l]gW_wUQd 单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。
Xz9[0;Q 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。
&9"Y:), 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。
t0Jqr)9}6 仿真描述
]wi0qc2{ 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。
N(2M
w:} 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。
&gUa^5'# e1%kW1Z9 图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF be$']}cP
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。
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表1单核结构的模态指数
w'E?L`c 图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布 $cU7)vmK`
/)kx`G_ 图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 @^o7UzS4z
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:
RD=V`l{Z {m@tt{% ^P*-bV4 B9%%jEH* 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。
yH>C7M7t 表2:偏振分束器的耦合长度 Bf6i{`!G
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。
c?REDj2 *)Cr1d k 参考文献
4O/IT1+A [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.
M'F<1( &]shBvzl^ (来源:讯技光电)