具有多孔光纤的偏振分束器
{a15s6'd 采用矢量有限元法 ,aIkiT Uyxn+j5 应用 ?Ezy0>j 无源光学 Rtlc&Q.b 单偏振传输 | >'q%xK 偏振分束器 .&I!2F 光子晶体光纤 DuLl"w\_@ 偏振复用 ta^$&$l 色散控制 EAy@kzY? MhJA8|B6| 综述 fIJX5)D 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。 F>GPi!O hBVm;` 脚本系统生成 lCTXl5J5 ewWw DQ9aq.; 优点: W8r"dK 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 uGHM ]"!) 单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。 yXqC 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 'K01"`# 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。 <PM.4B@ 仿真描述 T Qx<lw 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。 f1sp6S0V\ 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。 pG'?>]Rt4 图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF ]9c{qm}y A.h0 H]*Ma 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。 1_l)$" /a)^) 表1单核结构的模态指数 u%Mo.<PI [j0jAl 图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布 53d`+an2  图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 ivB,s5< e+:X%a4\ 把这三个纤芯放在一起形成一个上层结构,会生成一个支持两种偏振的波导结构,每一种偏振都有偶模和奇模解。偶模态解如图2和图3所示。耦合长度为: J^S!GG'gb kD7'BP/# 其中neven和nodd是偶模和奇模的模态指数[1]。OptiMODE计算的耦合长度与参考文献[1]中表2的耦合长度进行了比较。 TjI&8#AWBA '-Oh$hqCx| 表2:偏振分束器的耦合长度 ?%#no{9 f(5;Rf( 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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