具有多孔光纤的偏振分束器
采用矢量有限元法 A9@coP5
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应用 x?B`p"ifS
无源光学 &L?]w=*
单偏振传输 -a>CF^tH
偏振分束器 8r"-3 <*
光子晶体光纤 ltk ARc3
偏振复用 &F#eYEuy
色散控制 $-pijBiz_
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综述 $v2t6wS,"
设计了一种椭圆-纤芯-圆孔的多孔光纤(EC-CHFs)用于单偏振传输[1]。与传统的圆孔-纤芯-圆孔光纤(CC-CHF)一起，偏振分离器可以将入射CC-CHF的光耦合到支持x偏振模式或y偏振模式的EC-CHF，如下图所示。 zi`q([
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脚本系统生成 g.!k>_g `
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[attachment=126527] u@:[ dbJ
优点： gV9 bt ~
矢量有限元法(VFEM)在计算所有电磁场分量和近似几何方面具有极高的精度，在光子晶体光纤中具有极其重要的意义 eB9&HD:
单轴完美匹配层（UPML）可用于查找泄漏模式。 )i.pE ]!+
三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 ;AVIt!(L~V
针对具有一定对称性的模态，利用波导的对称性，可以缩小仿真域。 ^fO9oPM|
仿真描述 j~.tyxOq#
参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振，而中心结构支持两个偏振。入射光将根据偏振，选择性地与任何一种外孔光纤耦合。 -&1P2m/46
第一步是相位匹配每个结构的模式，以减少反射[1]。不同的结构必须具有某些共同的性质，如间距和包层原子。在每个结构的纤芯内都有大小和形状自由选择的孔。 0/|Ax-dK
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[attachment=126528] 图1：各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF tj* 0Y-F~
利用[1]中给出的特性，利用OptiMode计算三个不同核的模态指数，记录在表1中。这些结果与[1]中的结果非常一致，三个结构的模态指数都为1.31043。 gzvgXZ1q"
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表1单核结构的模态指数 4Ng:7C2
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[attachment=126529] AFBWiuwI3
[attachment=126530] 图2:：上层结构偶数模y偏振的磁场分布 P~lU `.X}
[attachment=126531] 图3:：上层结构偶模x极化的磁场分布 3:#6/@ wQ
把这三个纤芯放在一起形成一个上层结构，会生成一个支持两种偏振的波导结构，每一种偏振都有偶模和奇模解。偶模态解如图2和图3所示。耦合长度为： |Bi 7:w
[attachment=126532] N8kNi4$mp=
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。 kd"nBb=
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表2：偏振分束器的耦合长度 fyT|xI`iD
[attachment=126533] Vh=U/{Rp1
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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