[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 8?ldD  
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应用 ]~g6#@l  
 无源光学 +}H2|vP  
 单偏振传输 {ndL]c'v  
 偏振分束器 ZS0=xS5q)  
 光子晶体光纤 ?N2/;u>  
 偏振复用 ~kUdHne(  
 色散控制 R)% Jr.U  
EoM}Co  
综述 yyke"D  
    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。 H)&6I
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脚本系统生成 N S*e<9  
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优点： ]O'dwC  
 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 {2<A\nW  
 单轴完美匹配层（UPML）可用于查找泄漏模式。 nQ4s  
 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 9 p6QNDp  
 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。 1"J\iwN3  
    仿真描述 N1r
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    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。 Fy!uxT-\  
    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。 Mf)0Y~_:R#  
7Io]2)V  
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。 16"eyt>  
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    表1单核结构的模态指数 >vE1,JD)w  
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     RUHQ]@d#T  
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： S2nF13u  
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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。 KLv`Xg\  
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表2：偏振分束器的耦合长度 k$`~,LJp  
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。