具有多孔光纤的偏振分束器
~c,CngeL0 采用矢量有限元法 CvhVV"n [ Y+Ta, 应用 ai%*s&0/Y 无源光学 O22Q
g 单偏振传输 )ifjK6* 偏振分束器 5P Zzaz< 光子晶体光纤 JBhM*-t(M1 偏振复用 vA3wn>< 色散控制 YMN=1Zuj? L4DT*(;!E 综述 Vv54;Js9 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。 oyB
gF\ gY'-C 脚本系统生成 zu3Fi= |0 K| dI'TnW N5[^W`Qf 优点: +0}z3T1L 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 2&"qNpPtE 单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。 kmUL^vF 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 [rkw k\m* 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。 SJB^dI**/d 仿真描述 y2W|,=Vd 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。 /#WvC;B 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。 @(bg# 图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF {xAd>fGG+y =t^jlb 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。 F r!FV4 oXjoQ 表1单核结构的模态指数 vgE
-t 7u{V1_n1 图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布 fat;5XL@  图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 t"zi'9$t @9eN\b%I^H 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: zuu<;^/R M8Vc5 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。 2X<%BFsE |kH.o= 表2:偏振分束器的耦合长度 -woFKAy` zYrJHn#vB 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。
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