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infotek 2022-05-07 08:42

OptiBPM案例:光功率耦合器

:r#FI".qx  
光功率合成器是光纤通信系统中的必要器件。 L*L3;y|  
BQw#PXp3  
• 如果功率合成器具有以下特性: V1"+4&R^T_  
− 对称性 }0f[x ?V  
− 输入和输出具有完全相同的单模波导 u^:!!Suo  
• 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。 \UN7lDH  
vH7"tz&RIp  
ot,<iE#za  
*+Q,b^N  
• 根据能量守恒定律 * =r,V  
SJ+.i u/  
2Uk$9s  
ZM4q@O)/  
• 由于输入和输出波导是完全相同的单模波导,输入和输出场的振幅需满足: vw+ @'+  
|yQ3H)qB#  
W~DY-;  
bCE[oi6hb  
• 因此, tJg   
\_BaV0<  
L! Q&?xP  
+KD~/}C%-  
• 下图是在OptiBPM中仿真一个设计好的3D功率合成器实例。 )e{~x u  
cty.)e=  
7G2TTa  
• 在黑匣中只有一束入射光时会发生什么? Ym0Xl(Se  
], ' n!:>  
pspV~9,  
G~YV6??  
• 考虑一个输入的情况下, [h,T.zpa  
9h~>7VeZ)  
T`f9 jD  
|4 wVWJ7   
• 在两个输入的情况下, v>0xHQD*<M  
%.<w8ag  
TQbhK^]  
| \Qr cf  
• 结论 G|X1c}zAL  
ly6?jVJ  
Vk>aU3\c  
o),i2  
 设计一个满足以下要求的单模功率合成器是不可能的。 ~@L$}Eu  
1. 无能量损失地合成2个完全相同的光学模场。 j1<@ *W&b  
2. 当只有1个输入模场时无能量损失。 .$S`J2Y  
{w{|y[[d~  
 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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