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infotek 2022-05-07 08:42

OptiBPM案例:光功率耦合器

R,R[.2Vi  
光功率合成器是光纤通信系统中的必要器件。 A<P3X/i  
%|E'cdvkX  
• 如果功率合成器具有以下特性: $2B _a  
− 对称性 Ri4t/H  
− 输入和输出具有完全相同的单模波导 =sy>_   
• 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。 KwK[)Cvv  
?3X!  
b ?9c\-}  
Xou1X$$z  
• 根据能量守恒定律 &7z79#1NS  
H,,-;tN?  
^7M hnA  
D^Ahw"X)  
• 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: \Zc$X^}vN  
<"A|Xv'Q  
[M>Md-pj  
7jvy]5y8&~  
• 因此, +v4P9V|s  
dv=y,q@W  
j,%@%upM  
3 i<,#FaL  
• 下图是在OptiBPM中仿真一个设计好的3D功率合成器实例。 ^kZfE"iE2  
3ThBy'  
Y.` {]rC  
• 在黑匣中只有一束入射光时会发生什么? 2VmQ%y6e"  
uD4=1g6[s  
 aEUC  
VD}8ei  
• 考虑一个输入的情况下, @sQ^6FK0G  
X-1<YG  
fxfzi{}uj  
v{{Cj83S+  
• 在两个输入的情况下, &y` MDyXz  
n8<o*f&&9>  
@X`~r8&  
AA][}lU:5  
• 结论 GMmz`O XN  
VBc[(8o  
&v!=\Fig4  
dWHl<BUm  
 设计一个满足以下要求的单模功率合成器是不可能的。 we'<Y  
1. 无能量损失地合成2个完全相同的光学模场。 dw %aoe  
2. 当只有1个输入模场时无能量损失。 /H#- \r&r  
fw>@:m_bK  
 OptiBPM在仿真结果和理论值之间显示了高度的一致性
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