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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 倒序阅读 楼主  发表于: 2018-12-07
    采用矢量有限元法 j.MpQ^eJ7  
    -|^}~yOx0=  
    应用 O/\L0\T  
    d=%:rLm$  
     无源光学 WrhC q6  
     单偏振传输 zAEq)9Y"l'  
     偏振分束器 dzDh V{  
    光子晶体光纤 }B2H)dG^K  
     偏振复用 v(^{ P  
     色散控制 `Z]Tp1U  
    q+XL,E  
    综述 {<~0nLyJS  
    J{' u  
    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。 A+%oE  
    PT4Xr=z =  
    N#{d_v^H?d  
    脚本系统生成 b Jt397  
    *leQd^47  
    优点: )t={+^Xe  
     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 vPEL'mw/3#  
     单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。 v :]y#y  
     三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 ]d?`3{h9LD  
     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。 P ETrMu<  
    仿真描述 1\q(xka{  
    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。 5sC{5LJzC  
    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。 3:jKuOX  
    h4H~;Wl0  
    图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF qgrRH'  
    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。 )hj77~{ +  
    aB<~T[H%h  
    =Z_\8qc  
    J]i=SX+ 9  
    表1单核结构的模态指数
    /Ik_U?$*  
    图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布 Cl[ '6Lk  
    #T Cz$_=t  
    图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 uS bOGhP  
    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: r~F T,  
    '#$% f  
    hXM8`iFW5  
    Q6Y1Jr">X  
    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。 4;Z`u.1  
    表2:偏振分束器的耦合长度 f!ehq\K1k  
    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。 wx -NUTRim  
    lxj_ (Uo  
    参考文献 Gnp,~F"  
    [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. rmpJG |(  
    5^cPG" 4@  
    (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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