具有多孔光纤的偏振分束器
j~K(xf 采用矢量有限元法 LjE3|+pJ C$~ly=@ 应用
zhd1)lgY 无源光学 CJ%'VijhD 单偏振传输 Q\
6-SAS 偏振分束器 f_[dFKoX 光子晶体光纤 Fpn*]x 偏振复用 wv." 色散控制 %_4#WI ,52 IR[I<T 综述 l5Ko9CG 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。 8a)Brl}u H1B%}G*Ir- 脚本系统生成 7x>^ip"7 Ui
(nMEon x[0hY0 ?[M 优点: r(uo-/7z 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
`x#S.b 单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。 {.AN4 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 /KF@Un_Ow 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。 2&n6:"u| 仿真描述 ;<Hk Cd 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。 @0P4pt;( 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。 %sOY:>
图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF (?R!y - w)zJ $l 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。 ]bh%pn *nJ,|T 表1单核结构的模态指数 Kmaz"6A E~fb#6 图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布 Aipm=C8  图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 (1^;l;7H y,|2hrj/0E 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: d/OP+yzgZ vVvF e~y] 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。 QJ(%rvn3 vu^mLc 表2:偏振分束器的耦合长度 jIe
/X] ^O@eyP 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。
|