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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 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-08-09
    YV1a 3  
    采用矢量有限元法 _z<Y#mik  
    zJfK4o  
    应用 |B%BwE  
     无源光学 O>SuZ>g+7  
     单偏振传输 A#Q0{z@H  
     偏振分束器 -}_cO|kk  
    光子晶体光纤 7wiK.99  
     偏振复用 5Cc6 , ]  
     色散控制 ^ea RgNz  
    `z3|M#r\;  
    综述 d s|8lz,  
        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。 8/Et&TJ`  
    hF7V !*5  
    脚本系统生成 |'U,/  
    I"8d5a}  
         lFiq<3Nk  
    优点 }.fL$,7a  
     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 ERp:EZ'  
     单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。 H_% d3 RI  
     三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 6?%]odI#  
     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。 jo,6Aog|u  
        仿真描述 \yih 1Om>~  
        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。 ZhGh {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。 Fy 4Tvg  
    图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF Q?* nuE  
        
    ?JuX~{{. L  
    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。 }x:\69$  
    8_"3Yb`f  
        表1单核结构的模态指数 vx04h~  
    b%3Q$wIJ6  
        
    图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布
    e ZynF<i  
        图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 pZu?V"R  
    aN>U. SB  
    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:
    /t$rX3A  
    | d~B]65t  
    其中neven和nodd是偶模和奇模的模态指数[1]。OptiMODE计算的耦合长度与参考文献[1]中表2的耦合长度进行了比较。 x HY+q ;  
    lN);~|IOv7  
    表2:偏振分束器的耦合长度
    ?O!]8k`1$  
    "w;08TX8  
    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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