采用矢量有限元法
m%U=:u7#M TPJuS)TU9 应用
5G<`c 无源
光学 ;{m;CKHI 单
偏振传输
BAqwYWdS 偏振分束器
?zo7.R-Vac
光子晶体光纤 -6q7ze{@ 偏振复用
!ggHLZRlz 色散控制
Vl7V?`_4 98}l`J=i 综述
Nj;(QhYZ 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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Z G$`hPNSh 脚本
系统生成
2%l(qfN9
zll?/|% _=w=!U&W 优点:
'mU\X!-
4< 矢量有限元法(VFEM)在计算所有电磁场分量和近似几何方面具有极高的
精度,在光子晶体光纤中具有极其重要的意义
RZvRV?<bR 单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。
i;2V 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。
R<T5lkJ\/ 针对具有一定对称性的模态,利用波导的对称性,可以缩小
仿真域。
Ob'[W;p)[w 仿真描述
m,J9:S<5; 参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振,而中心
结构支持两个偏振。入射光将根据偏振,选择性地与任何一种外孔光纤耦合。
C-2#-{< 第一步是相位匹配每个结构的模式,以减少反射[1]。不同的结构必须具有某些共同的性质,如间距和包层原子。在每个结构的纤芯内都有大小和形状自由选择的孔。
-z/>W+k Dk~
JH9# 图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF 7r3EMX\#Qm
利用[1]中给出的特性,利用OptiMode计算三个不同核的模态指数,记录在表1中。这些结果与[1]中的结果非常一致,三个结构的模态指数都为1.31043。
P+p:Ed80 1
RyvPP 表1单核结构的模态指数
Kn+B):OY+ 3k+46Wp 9@(V!G 图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布
Oi!uJofW 图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 *fDhNmQ `
把这三个纤芯放在一起形成一个上层结构,会生成一个支持两种偏振的波导结构,每一种偏振都有偶模和奇模解。偶模态解如图2和图3所示。耦合长度为:
~:A=o?V2 i/DUB<>p6 其中neven和nodd是偶模和奇模的模态指数[1]。OptiMODE计算的耦合长度与参考文献[1]中表2的耦合长度进行了比较。
oFJx8XU S#D6mg$Z, 表2:偏振分束器的耦合长度
jivGkIj!8 grCz@i 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。