[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 )b:7-}d  
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应用 p\<u6v ~J  
l,kUhZ@W  
 无源光学 X-wf:h?i  
 单偏振传输 C+T
I]{t  
 偏振分束器 Y./2Ely  
 光子晶体光纤 XHK70: i  
 偏振复用 E@ESl0a;  
 色散控制 2RX!V@z.G  
bua+I;b  
综述 Sv +IS  
vMS |$L  
设计了一种椭圆-纤芯-圆孔的多孔光纤(EC-CHFs)用于单偏振传输[1]。与传统的圆孔-纤芯-圆孔光纤(CC-CHF)一起，偏振分离器可以将入射CC-CHF的光耦合到支持x偏振模式或y偏振模式的EC-CHF，如下图所示。 <WcR,d  
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62Z#YQ}x  
脚本系统生成 _A=$oVe  
R=|{n'n$0|  
优点： sD=n95`v  
 矢量有限元法(VFEM)在计算所有电磁场分量和近似几何方面具有极高的精度，在光子晶体光纤中具有极其重要的意义 RRI"d~~F6  
 单轴完美匹配层（UPML）可用于查找泄漏模式。 C_7+a@?B  
 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 v61[.oS  
 针对具有一定对称性的模态，利用波导的对称性，可以缩小仿真域。 ;dJ1  
仿真描述 1~PV[2a  
参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振，而中心结构支持两个偏振。入射光将根据偏振，选择性地与任何一种外孔光纤耦合。 THS.GvT9[  
第一步是相位匹配每个结构的模式，以减少反射[1]。不同的结构必须具有某些共同的性质，如间距和包层原子。在每个结构的纤芯内都有大小和形状自由选择的孔。 LbkF   
^pYxKU_O  
利用[1]中给出的特性，利用OptiMode计算三个不同核的模态指数，记录在表1中。这些结果与[1]中的结果非常一致，三个结构的模态指数都为1.31043。 T7#W0
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把这三个纤芯放在一起形成一个上层结构，会生成一个支持两种偏振的波导结构，每一种偏振都有偶模和奇模解。偶模态解如图2和图3所示。耦合长度为: wbst8*$  
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图片:1-1Q20G05516325.png

D/Mi^5H)  
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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。 u4/kR  
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。 @g&ct>@y  
;9c<K  
参考文献 +>r/0b  
[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. +w+}b^4  
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