采用矢量有限元法 &p^S6h
B5IS-d 应用 (01M 0b# 无源光学 [P]zdw
w# 单偏振传输 +iir]"8 偏振分束器 *{P"u(K 光子晶体光纤 Q_euNoA0 偏振复用 >
F&Wuf 色散控制 bg*4Z?[dd
:kfHILi 综述 3205gI, 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。 4$+1jjC]>~
[iwn"e 脚本系统生成 :t8(w>oW
#{1w#Iz; VJS|H!CH 优点: j#"?Oe{_1 矢量有限元法(VFEM)在计算所有电磁场分量和近似几何方面具有极高的精度,在光子晶体光纤中具有极其重要的意义 t;TMD\BU 单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。 B t-o:)pa 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 _p\ 针对具有一定对称性的模态,利用波导的对称性,可以缩小仿真域。 Aj#CB.y 仿真描述 w-2p'u['Z 参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振,而中心结构支持两个偏振。入射光将根据偏振,选择性地与任何一种外孔光纤耦合。 P&V,x`<Z 第一步是相位匹配每个结构的模式,以减少反射[1]。不同的结构必须具有某些共同的性质,如间距和包层原子。在每个结构的纤芯内都有大小和形状自由选择的孔。 F``$}]9KHD [nJ),9$z_ 图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF I#zrz3WU
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。 YQvN;W }+h/2D
表1单核结构的模态指数 \C5 YVl# Eg-3GkC r9sW:cM:e 图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布
^\Nsx)Y; 
图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 H-~V:OCB~
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: QM=M<~<Voh 'due'|#^ 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。 3k py3z[%
!jL|HwlA 表2:偏振分束器的耦合长度 ,di'279|
dFFJw[$8w 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。 8bLA6qmM\