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infotek 2022-02-28 08:53

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。 w>?Un,K  
3+7^uR$/I4  
• 如果功率合成器具有以下特性: ,FQdtNMap  
− 对称性 ?z-}>$I;  
− 输入和输出具有完全相同的单模波导 v]:=K-1n  
• 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。 {y kYW%3s  
o@>? *=  
qd@&59zSh  
>"X\>M`"  
• 根据能量守恒定律
Ac k}QzXO  
|Yi)"-  
XdEPbD-  
3M*Bwt;F_  
• 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: jD,Baz<  
DLPUqKL]  
&(rWwOo6  
8U2dcx:G3  
• 因此, <S"~vKD'  
mo]KCi  
"7%:sty  
JeH;v0  
• 下图是在OptiBPM中仿真一个设计好的3D功率合成器实例。 vy@rQC %9  
w&&2H8  
.?C%1a&_l  
• 在黑匣中只有一束入射光时会发生什么? G*[P <<je_  
sE(HZR1  
01a-{&   
3-s}6<0v1  
• 考虑一个输入的情况下, 4NEq$t$Jn  
=#5D(0Ab  
{ Ng oYl  
-!qu"A:  
• 在两个输入的情况下, &`|:L(+  
&Jc_Fc(M  
hi =XYC,  
4tA_YIv  
• 结论 G* %t'jX9  
+WJ(QZEhD  
lB8il2&  
UsVMoX^  
 设计一个满足以下要求的单模功率合成器是不可能的。 :)f7A7:;  
1. 无能量损失地合成2个完全相同的光学模场。 Ha>*?`?yI  
2. 当只有1个输入模场时无能量损失。 z5\;OLJS,  
z1OFcqm  
 OptiBPM在仿真结果和理论值之间显示了高度的一致性 =?0lA_ 0  
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