[技术]具有多孔光纤的偏振分束器 [复制链接]

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采用矢量有限元法 }]s~L9_z['  
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应用 cn\_;TYiJ  
 无源光学 g]ihwm~  
 单偏振传输 e.jgV=dT-  
 偏振分束器 r=w%"3vb^  
 光子晶体光纤 MoX*e  
 偏振复用 TRq~n7Y7C  
 色散控制 8EE7mEmLH  
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综述 x9ws@=[:  
    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。 _N]yI0k(  
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脚本系统生成 Ml3F\ fAW  
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     |-|BM'Y  
优点： 7uDUZdJy  
 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 82=][9d #  
 单轴完美匹配层（UPML）可用于查找泄漏模式。 -12v/an]L7  
 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 aH$~':[93  
 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。 {l6]O  
    仿真描述 qQ_B[?+W  
    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。 9BY b{<0tS  
    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。 *= 71/&B  
Ww p^dx`!  
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。 oD
8-I^  
j;y|Ys)I  
    表1单核结构的模态指数 Z kS*CG   
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     J91`wA&r  
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： 4mAtYm  
Xm4wuX"e=  
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。 8vRiVJ8QS:  
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表2：偏振分束器的耦合长度 QEgv,J{  
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。