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    [技术]具有多孔光纤的偏振分束器 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2022-08-09
    J>] ' {!+  
    采用矢量有限元法 \QHe0?6  
    2frJSV?  
    应用 %jKR\f G  
     无源光学 Q*(]&qr"E  
     单偏振传输 n?!.r c  
     偏振分束器 m5{Y  
    光子晶体光纤 V*U"OJ%  
     偏振复用 L1P]T4a@)  
     色散控制 ( F0.lDZ  
    XuoI19V[  
    综述 Ud`V"X  
        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。 RvYew!n  
    @bfaAh~   
    脚本系统生成 "&Q-'L!M'/  
    Ny\iRU)fN  
         SO]x^+[  
    优点 *G'zES0x  
     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 xf% ,UQ  
     单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。 ,Xo9gn  
     三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 _Dwn@{[(8  
     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。 ]$y"|xqR  
        仿真描述 0pBlmPafY  
        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。 ehO F@IA_  
        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。 }I#;~|v~<  
    图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF r_FW)Fu^  
        
    *)L%pH>`  
    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。 RTHdL  
    T>kJB.V:oQ  
        表1单核结构的模态指数 fnL!@WF  
    K&D -1u  
        
    图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布
    #++MoW}'g  
        图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 b0m1O.&I_  
    "aB]?4  
    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:
    TnPdpynP  
    Ds&)0Iwf  
    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。 .6(Bf$E  
    s@^GjA[6+  
    表2:偏振分束器的耦合长度
    ib/&8)Y+J  
    pOlQOdl  
    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。
     
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