T:be 9 5!, 采用矢量有限元法
2=jd;2~ "w>rlsT<O 应用 ^cB49s+{e 无源
光学 2j2mW>Z 单
偏振传输
2r
%>]y 偏振分束器
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光子晶体光纤 Y=AH%Gy9) 偏振复用
+G<}JJ'V 色散控制
;+TMx( Cw6>^ 综述 0PYvey }[ 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。
mfj4`3:NV s.f`.o 脚本系统生成 =n> iQS $5ZR[\$ =9kj?
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优点:
es.jh 矢量有限元法(VFEM)在计算所有电磁场分量和近似几何方面具有极高的
精度,在光子晶体光纤中具有极其重要的意义
s;vWR^Ll 单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。
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h9Hg' 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。
VI(RT-S6 针对具有一定对称性的模态,利用波导的对称性,可以缩小
仿真域。
kEp.0wL' 仿真描述
+= X).X0K 参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振,而中心
结构支持两个偏振。入射光将根据偏振,选择性地与任何一种外孔光纤耦合。
OG0r4^6Ly 第一步是相位匹配每个结构的模式,以减少反射[1]。不同的结构必须具有某些共同的性质,如间距和包层原子。在每个结构的纤芯内都有大小和形状自由选择的孔。
2 9&sydu 图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF K#_~
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b{Z^)u2X 利用[1]中给出的特性,利用OptiMode计算三个不同核的模态指数,记录在表1中。这些结果与[1]中的结果非常一致,三个结构的模态指数都为1.31043。
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m"96:v 表1单核结构的模态指数
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Y 图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布
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图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 xnJjCEZ
j)g_*\tQ 把这三个纤芯放在一起形成一个上层结构,会生成一个支持两种偏振的波导结构,每一种偏振都有偶模和奇模解。偶模态解如图2和图3所示。耦合长度为:
TX<e_[$\ s/r5,IFR 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。
}wvwZ`5t 2z'+1+B' 表2:偏振分束器的耦合长度
*LY~l aO~si= 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。