采用矢量有限元法
|;{wy Uh?SDay 应用
C/_W>H_
J9I!d.U 无源
光学 n`0}g_\q 单
偏振传输
z9&$Xao 偏振
分束器 292e0cE
光子晶体光纤 uQ9P6w=Nt 偏振复用
GJ
ZT~ 色散控制
LurBqr GvF~h0wMt 综述
@\z2FJ79w >UZfi u 设计了一种椭圆-纤芯-圆孔的多孔光纤(EC-CHFs)用于单偏振传输[1]。与传统的圆孔-纤芯-圆孔光纤(CC-CHF)一起,偏振分离器可以将入射CC-CHF的光耦合到支持x偏振模式或y偏振模式的EC-CHF,如下图所示。
*hAq]VC}) ^0ipM/Lg sR+=<u1 脚本
系统生成
g15e|y)th Kt;h'? 优点:
l`~*"4|/ 矢量有限元法(VFEM)在计算所有电磁场分量和近似几何方面具有极高的
精度,在光子晶体光纤中具有极其重要的意义
#l+U(zH:JG 单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。
4}!riWR 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。
&#w]
2~| 针对具有一定对称性的模态,利用波导的对称性,可以缩小
仿真域。
#fRhG^QKp 仿真描述
U<KvKg 参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振,而中心
结构支持两个偏振。入射光将根据偏振,选择性地与任何一种外孔光纤耦合。
9`$fU)K[Pl 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。
5|9,S #K"jtAm 图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF ZXFM_>y5
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。
k*w]a q+>{@tP9 fOdkzD,
-sh S?kV 表1单核结构的模态指数
g>1yQ
图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布 Tu?+pz`h
|ITp$_S 图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 hJ (Q^Z
把这三个纤芯放在一起形成一个上层结构,会生成一个支持两种偏振的波导结构,每一种偏振都有偶模和奇模解。偶模态解如图2和图3所示。耦合长度为:
SsIy ;l J{
P<^<m_
C\ZL*,%} u}\F9~W-{ 其中neven和nodd是偶模和奇模的模态指数[1]。OptiMODE计算的耦合长度与参考文献[1]中表2的耦合长度进行了比较。
jr|(K*; 表2:偏振分束器的耦合长度 j&6,%s-M`a
通过仿真结果结果验证了OptiMode下的VFEM模态求解器可以准确地设计和仿真多孔光纤结构。
J}c57$Z 9%S{fd\# 参考文献
W2D^%;mw [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.
0&mo1 k_U I= G%r/3 (来源:讯技光电)