[技术]具有多孔光纤的偏振分束器 [复制链接]

采用矢量有限元法 tfB}U.  
V"Cx5#\7C  
应用 gJa48 pi  
 无源光学 w>#{Nl7gz  
 单偏振传输 ?,s]5   
 偏振分束器 ] V|hDU=t  
 光子晶体光纤 MWdev.m:Z  
 偏振复用 -R%T Dx  
 色散控制 e"}JHXs  
S]!s)q-- z  
综述 1oKF-";u(  
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。 yyPQ^{zD  
f(M$m,d  
脚本系统生成 sX8d8d`}  
6HroKu  
%MG{KG=&o  
优点： s;brs}  
 矢量有限元法(VFEM)在计算所有电磁场分量和近似几何方面具有极高的精度，在光子晶体光纤中具有极其重要的意义 G5WQTMzf&  
 单轴完美匹配层（UPML）可用于查找泄漏模式。 ~[8n+p+&X  
 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 F}
1h  
 针对具有一定对称性的模态，利用波导的对称性，可以缩小仿真域。 Sg%h}]~   
仿真描述 ;R5@]Hg6q  
参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振，而中心结构支持两个偏振。入射光将根据偏振，选择性地与任何一种外孔光纤耦合。 EdL2t``  
第一步是相位匹配每个结构的模式，以减少反射[1]。不同的结构必须具有某些共同的性质，如间距和包层原子。在每个结构的纤芯内都有大小和形状自由选择的孔。 5D]3I=kj  
1G}f83yR  
利用[1]中给出的特性，利用OptiMode计算三个不同核的模态指数，记录在表1中。这些结果与[1]中的结果非常一致，三个结构的模态指数都为1.31043。 7eNLs  
IRhi1{K$"  
表1单核结构的模态指数
(Q5rOrA"  
5!QT }Um  
5)5$h]Nz>  
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： P"(VRc6x  
WCTmf8f  
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。 "Jahc.I  
]?< wUd  
表2：偏振分束器的耦合长度 --fRhN>  
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。