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OptiBPM案例:光功率耦合器
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infotek
2022-02-07 13:18
OptiBPM案例:光功率耦合器
光功率合成器是光纤通信系统中的必要器件。
Kn#3^>D
jq4'=L$4
• 如果功率合成器具有以下特性:
=<_ei|ME
− 对称性
33R_JM{
− 输入和输出具有完全相同的单模波导
hhS]wM?B
• 这类功率合成器具有一些独有的特点,但其基本特征可以在OptiBPM中得到准确的验证。
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=,*4:TU
m&'z|eN
OT&mNE4
• 根据能量守恒定律
n*4N%yI^m5
U 0$?:C+?
J!%cHqR
m[@7!.0=
• 由于输入和输出波导是完全相同的单模波导,输入和输出场的振幅需满足:
qJ;T$W=NG
/K#t$O4
\2rCT~x
:&]THUw
• 因此,
?c vXuxCm
G4jaHpPi
BjT0mk"P
>3S^9{d
• 下图是在OptiBPM中仿真一个设计好的3D功率合成器实例。
Jy,Dcl
#>SvYP
)xJo/{?
• 在黑匣中只有一束入射光时会发生什么?
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Vx]{<}(gr
9w-V +Nf
t=`bXBX1
• 考虑一个输入的情况下,
0FDfB;
#+1*g4m~B
va(ZGGS]N
iU5Aj:U3
• 在两个输入的情况下,
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fbbk;Rq.'3
#&Zb8HAj
a r0y8>]3
• 结论
e3+'m
P=)&]Pz
G/F0)M
|eEcEu?/b
设计一个满足以下要求的单模功率合成器是不可能的。
=H'7g6
1. 无能量损失地合成2个完全相同的光学模场。
_084GK9{W
2. 当只有1个输入模场时无能量损失。
[!@&t:A
I_Q*uH.Y 5
OptiBPM在仿真结果和理论值之间显示了高度的一致性
2:(h17So
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