[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 MYVVI1A  
fHZ9wK>  
应用 (r?hD*2r  
9\Ff z&  
 无源光学 T<Y*();Zo  
 单偏振传输 v36Z*I6)5  
 偏振分束器 |LLpG37_  
 光子晶体光纤 j`@`M*)GB  
 偏振复用 <uFj5.  
 色散控制 v\G7V  
->;2CcpHB  
综述 K0vS  
t%^&b'/Z  
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。 gx^!&>eIb#  
WY@g=W>+  
W58?t6! =  
脚本系统生成 Xe:^<$z  
vc3r [mT  
优点： FhBV.,bU,m  
 矢量有限元法(VFEM)在计算所有电磁场分量和近似几何方面具有极高的精度，在光子晶体光纤中具有极其重要的意义 Ex]Ku  
 单轴完美匹配层（UPML）可用于查找泄漏模式。 5Zhl@v,L%  
 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 eTgtt-;VR  
 针对具有一定对称性的模态，利用波导的对称性，可以缩小仿真域。 |[#Qk 4Ttf  
仿真描述 vY.VFEP/  
参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振，而中心结构支持两个偏振。入射光将根据偏振，选择性地与任何一种外孔光纤耦合。 e#}Fm;|d  
第一步是相位匹配每个结构的模式，以减少反射[1]。不同的结构必须具有某些共同的性质，如间距和包层原子。在每个结构的纤芯内都有大小和形状自由选择的孔。 b=sY%(2s  
bnvY2-O6  
利用[1]中给出的特性，利用OptiMode计算三个不同核的模态指数，记录在表1中。这些结果与[1]中的结果非常一致，三个结构的模态指数都为1.31043。 [h B$%i]\<  
3jW&S  
Au)~"N~p?  
znWB.H  
RRQv<x  
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: .C+(E@eyA  
)@Y< <9'2  

图片:1-1Q20G05516325.png

,1CmB@  
N5K2Hv<"  
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。 <?DI!~  
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。 @U?&1.\  
2Rwd\e.z  
参考文献 <f.Eog  
[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. ra^%__N}  
Fx1FxwIJ  

XIEXIE