OptiFDTD：具有多孔光纤的偏振分束器
采用矢量有限元法 hO<w]jV,
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应用 {GH `V}Ob
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无源光学 n.8A
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单偏振传输 =Q=&Ucf_
偏振分束器 <cfH '~
光子晶体光纤 @#ho(_U8
偏振复用 }^ Ua
色散控制 e=F( Zf+1^
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综述 Q3'B$,3O^
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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。 7^t(RNq
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[attachment=89163] hZ\W ?r
脚本系统生成 L};;o+5uJD
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优点： #+ lq7HJ1
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 i>if93mpj
单轴完美匹配层（UPML）可用于查找泄漏模式。 k4AE`[UE
三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 #ZnX6=;X
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。 kx:lk+ Tx
仿真描述 I9G*iu=U
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。 \|>` z,;
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。 n.qxx zEN
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[attachment=89164] 图1：各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF g; Sg
2
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。 gc8PA_bFz
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[attachment=89165] Wo WM
表1单核结构的模态指数 ;
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[attachment=89166] 图2:：上层结构偶数模y偏振的磁场分布 gjN!_^ _
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[attachment=89167] 图3:：上层结构偶模x极化的磁场分布 Lvj5<4h;
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: .bBQhf.&"
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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。 <%#y^_
[attachment=89169] 表2：偏振分束器的耦合长度 |e[ 0Qo@
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。 3(GrDO9^
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参考文献 [Q qNsco)
[1] Z. Zhang, Y. Tsuji, and M. Eguchi, “Design of Polarization Splitter With Single-Polarized Elliptical-Hole Core Circular-Hole Holey Fibers,” IEEE Photonics Technol. Lett., vol. 26, no. 6, pp. 541–543, Mar. 2014. 7 KdM>1!
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（来源：讯技光电）
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