[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 7,^.h<@K  
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应用 0`=>/Wr39  
PN(P$6
 
 无源光学 k'(d$;Jgr  
 单偏振传输 1o Z!Up0  
 偏振分束器 XA1gV>SJ  
 光子晶体光纤 @2X{e7+D  
 偏振复用 Tgf\f%,h  
 色散控制 AlVBhR`  
>14x.c  
综述 mi`jY0e2  
w$`[C+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。 CyHaFUbZ  
6=aXz2.f  
jV)4+D
 
脚本系统生成 z\kiYQ6kA  
n7>L&?N#y#  
优点： WP}NHz4H  
 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 )XFaVkQ}  
 单轴完美匹配层（UPML）可用于查找泄漏模式。 [yyL2=7  
 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 sY%nPf~9q'  
 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。 9ZYT#h  
仿真描述 <3SO1@
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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。 GW;\3@o  
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。 bE6:pGr  
Y|3n^%I  
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。 Zf,9 k".'C  
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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: E3~Wyfd7  
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图片:1-1Q20G05516325.png

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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。 xIb"8,N  
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。 =-dg]Ol8  
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参考文献 5 A2u|UU  
[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. eKv{N\E  
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