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infotek 2022-08-09 08:41

具有多孔光纤的偏振分束器

s&&8~ )H  
采用矢量有限元法 .,[ NJ:l  
OCHjQc  
应用 H2[VZ&Pg  
 无源光学 Se~< Vpo  
 单偏振传输 *9T a0e*  
 偏振分束器 k@:M#?(F  
 光子晶体光纤 u-qwG/$E  
 偏振复用 mW EaUi)Zz  
 色散控制 R<(kiD\?]  
~C M%WvS  
综述 Uao8#<CkvJ  
    设计了一种椭圆-纤芯-圆孔的多孔光纤(EC-CHFs)用于单偏振传输[1]。与传统的圆孔-纤芯-圆孔光纤(CC-CHF)一起,偏振分离器可以将入射CC-CHF的光耦合到支持x偏振模式或y偏振模式的EC-CHF,如下图所示。 3kqO5+,C  
T1$=0VSEa+  
脚本系统生成 RBuerap  
E&>3{uZI  
     st4z+$L  
优点 @>:V?  
 矢量有限元法(VFEM)在计算所有电磁场分量和近似几何方面具有极高的精度,在光子晶体光纤中具有极其重要的意义 @2(7 ZxI  
 单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。 GO&~)Vh&7  
 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 "- 2HKs  
 针对具有一定对称性的模态,利用波导的对称性,可以缩小仿真域。 Hreu3N  
    仿真描述 t"# .I?S0  
    参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振,而中心结构支持两个偏振。入射光将根据偏振,选择性地与任何一种外孔光纤耦合。 @}K|/  
    第一步是相位匹配每个结构的模式,以减少反射[1]。不同的结构必须具有某些共同的性质,如间距和包层原子。在每个结构的纤芯内都有大小和形状自由选择的孔。 =f~8"j  
图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF ]cQYSN7!SY  
    
s|HpN  
利用[1]中给出的特性,利用OptiMode计算三个不同核的模态指数,记录在表1中。这些结果与[1]中的结果非常一致,三个结构的模态指数都为1.31043。 fhwJ  
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    表1单核结构的模态指数 XS#Jy n  
Y["aw&;#O\  
    
图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布
WzinEo{ f  
    图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 ]F'o  
1PGY/c  
把这三个纤芯放在一起形成一个上层结构,会生成一个支持两种偏振的波导结构,每一种偏振都有偶模和奇模解。偶模态解如图2和图3所示。耦合长度为:
dMd2a4  
G.{)#cR  
其中neven和nodd是偶模和奇模的模态指数[1]。OptiMODE计算的耦合长度与参考文献[1]中表2的耦合长度进行了比较。 r,cz yE/  
1 sJtkge:  
表2:偏振分束器的耦合长度
WR|n>i@m  
7=3'PfS  
通过仿真结果结果验证了OptiMode下的VFEM模态求解器可以准确地设计和仿真多孔光纤结构。
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