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    [分享]OptiFDTD:具有多孔光纤的偏振分束器 [复制链接]

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    离线xunjigd
     
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2018-12-07
    采用矢量有限元法 U> {CG+X  
    .U,>Qn4/  
    应用 ?WrL<?r)}U  
    h6e,w$IL  
     无源光学 sV`XJ9e|  
     单偏振传输 D^w<V%] .  
     偏振分束器 !jN$U%/,%.  
    光子晶体光纤 R)9FXz$).  
     偏振复用 4$4n9`odE  
     色散控制 Q0TKM >  
    dkOERVRe  
    综述 / gE9 W  
    KI5099_/  
    设计了一种椭圆-纤芯-圆孔的多孔光纤(EC-CHFs)用于单偏振传输[1]。与传统的圆孔-纤芯-圆孔光纤(CC-CHF)一起,偏振分离器可以将入射CC-CHF的光耦合到支持x偏振模式或y偏振模式的EC-CHF,如下图所示。 +/Vzw  
    pEiq;2{~Yn  
    2spK#0n.HV  
    脚本系统生成 uF]+i^+  
    oX[I4i%G  
    优点: V(n3W=#kky  
     矢量有限元法(VFEM)在计算所有电磁场分量和近似几何方面具有极高的精度,在光子晶体光纤中具有极其重要的意义 E>qehs,g  
     单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。 `wNJ*`  
     三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 OC2%9Igx0  
     针对具有一定对称性的模态,利用波导的对称性,可以缩小仿真域。 suZ`  
    仿真描述 "'6R|<u=:  
    参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振,而中心结构支持两个偏振。入射光将根据偏振,选择性地与任何一种外孔光纤耦合。 yx/qp<=  
    第一步是相位匹配每个结构的模式,以减少反射[1]。不同的结构必须具有某些共同的性质,如间距和包层原子。在每个结构的纤芯内都有大小和形状自由选择的孔。 |( R[5q  
    s _`y"' ^  
    图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF jp-]];:aPJ  
    利用[1]中给出的特性,利用OptiMode计算三个不同核的模态指数,记录在表1中。这些结果与[1]中的结果非常一致,三个结构的模态指数都为1.31043。 Z/I`XPmk  
    K?mly$  
    "4i_}  
    ]\:l><  
    表1单核结构的模态指数
    )jN fQ!?/  
    图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布 C,3yu,'  
    n/GJ&qLi:g  
    图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 xqaw00,s  
    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: |-VbJd  
    7=]Y7 "XCf  
    c#(&\g2H  
    n0ls a@l  
    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。 =v/x&,Uj@6  
    表2:偏振分束器的耦合长度 Hxd ^oE  
    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。 \( xQ'AQ-  
    .#ATI<t  
    参考文献 ^b(> Bg )T  
    [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. [KwwhI@3  
    .ZOyZnr Z  
    (来源:讯技光电
     
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    只看该作者 1楼 发表于: 2019-01-19
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