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infotek 2022-05-07 08:42

OptiBPM案例:光功率耦合器

5a1)`2V2M  
光功率合成器是光纤通信系统中的必要器件。 nlaJ  
gz6BfHQG  
• 如果功率合成器具有以下特性: 2 fp\s5%J}  
− 对称性 @N?A 0S/  
− 输入和输出具有完全相同的单模波导 V3O<l}ak  
• 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。 ,>X +tEgR  
Q70LQCms  
0\f3La  
{7!WtH;-  
• 根据能量守恒定律 Gp.+&\vi  
:hYV\8 $  
s^Lg*t 3I  
`N%q^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: $qk2!  
PzThVeJ+  
P#5&D*`}h  
5/-{.g   
• 因此, 4:Adn?"  
"*O(3L.c-  
?5d7J,"<h  
4J3cQ;z  
• 下图是在OptiBPM中仿真一个设计好的3D功率合成器实例。 MM8r*T4g/  
AW;"` ].  
2Uf]qQ1  
• 在黑匣中只有一束入射光时会发生什么? y'ULhDgq^B  
J{"<Hgb  
1PLxc)LsG  
[5$=G@ zf  
• 考虑一个输入的情况下, K@u\^6419  
dx{ZG'@aH  
9$F '*{8  
U  JO  
• 在两个输入的情况下, 6j9P`#Lt  
R1Jj 3k  
kWs"v6B  
KF&1Y>t=  
• 结论 M$j]VZ  
ni$7)YcF  
V_*TY6  
X!r9  
 设计一个满足以下要求的单模功率合成器是不可能的。 A%S6&!I:(  
1. 无能量损失地合成2个完全相同的光学模场。 4O Lq  
2. 当只有1个输入模场时无能量损失。 0KknsP7  
iT#)i3   
 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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