[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 \L9?69B~  
5"}y\  
应用 uq|vNLW26  
r%
TLv  
 无源光学 FI`nRFq)C  
 单偏振传输 $&=4.7Yt  
 偏振分束器 y#Mc4?  
 光子晶体光纤 J\xz^%p  
 偏振复用 npO@Haw  
 色散控制 o0aO0Y  
@jE d%W  
综述 ~^rey  
y/X:=d6"  
设计了一种椭圆-纤芯-圆孔的多孔光纤(EC-CHFs)用于单偏振传输[1]。与传统的圆孔-纤芯-圆孔光纤(CC-CHF)一起，偏振分离器可以将入射CC-CHF的光耦合到支持x偏振模式或y偏振模式的EC-CHF，如下图所示。 zj9bSDVL(  
Q$?7)yyu+  
uG=t?C6  
脚本系统生成 _Sly7_  
ReI=4Jq11  
优点： +QI
GR'3u  
 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 *`+<x  
 单轴完美匹配层（UPML）可用于查找泄漏模式。 mh A~eJ  
 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 DMAf^.,S  
 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。 A*\o c  
仿真描述 <OR.q  
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。 <}28=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。 j}rgO
z.  
0a2$P+p  
利用[1]中给出的特性，利用OptiMode计算三个不同核的模态指数，记录在表1中。这些结果与[1]中的结果非常一致，三个结构的模态指数都为1.31043。 ~^lH ^J  
1P[I}GW#  
a1 46kq  
V17>j0Ev$W  
M
vy6"Q:  
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: N{1.gS  
t(J![wB}  

图片:1-1Q20G05516325.png

qZ8|B  
D'7A2f  
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。 vF9*tK'   
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。 hH<6E  
DAjG*K{  
参考文献
qpb/g6g  
[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. vnz[w=U  
Z"6 2#VM  

XIEXIE