具有多孔光纤的偏振分束器
采用矢量有限元法 LO@o`JF
l ]~mB~
应用 %`\=qSf*
无源光学 'cPE7uNT
单偏振传输 9}$'q$0R]
偏振分束器 o2R&s@%0@B
光子晶体光纤 wo5fGQJ
偏振复用 c1ptN
色散控制 J936o3F_
b^R_8x
综述 e'T|5I0K
设计了一种椭圆-纤芯-圆孔的多孔光纤(EC-CHFs)用于单偏振传输[1]。与传统的圆孔-纤芯-圆孔光纤(CC-CHF)一起，偏振分离器可以将入射CC-CHF的光耦合到支持x偏振模式或y偏振模式的EC-CHF，如下图所示。 h@jk3J9^
3XcFBFE
脚本系统生成 n+D93d9LP
;(
[^ +_/
[attachment=126527] zbAyYMtEk
优点： tqXCj}mR
矢量有限元法(VFEM)在计算所有电磁场分量和近似几何方面具有极高的精度，在光子晶体光纤中具有极其重要的意义 dmPAPCm%y
单轴完美匹配层（UPML）可用于查找泄漏模式。 -0>s`r uor
三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 Dd'J"|jF38
针对具有一定对称性的模态，利用波导的对称性，可以缩小仿真域。 #ba 7r
]Xu
仿真描述 KJi8LM
参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振，而中心结构支持两个偏振。入射光将根据偏振，选择性地与任何一种外孔光纤耦合。 }ws(:I^
第一步是相位匹配每个结构的模式，以减少反射[1]。不同的结构必须具有某些共同的性质，如间距和包层原子。在每个结构的纤芯内都有大小和形状自由选择的孔。 hxkwT
?/}-&A"
[attachment=126528] 图1：各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF A7R [~
利用[1]中给出的特性，利用OptiMode计算三个不同核的模态指数，记录在表1中。这些结果与[1]中的结果非常一致，三个结构的模态指数都为1.31043。 1s-=zs
46D _K
表1单核结构的模态指数 u9j1>QU
K'oy6$B
[attachment=126529] 09J,!NN
[attachment=126530] 图2:：上层结构偶数模y偏振的磁场分布 qlC4&82=Q
[attachment=126531] 图3:：上层结构偶模x极化的磁场分布 ~(}n d
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： 51 "v`O+
[attachment=126532] D2'J (
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。 +6s6QeNS8
%mRnJgV5k
表2：偏振分束器的耦合长度 }BAe
[attachment=126533]
C: p`
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。
|