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infotek 2024-02-27 07:58

具有多孔光纤的偏振分束器

采用矢量有限元法 V1<ow'^i  
Yp*,Jp1  
应用 & g:%*>7P  
 无源光学 aqF+zPKs6  
 单偏振传输 6/| 0+G^  
 偏振分束器 @g4Shlx|  
 光子晶体光纤 Z!= L   
 偏振复用 XYjcJ  
 色散控制 ^] 6M["d/p  
6 mCq/$  
综述 PWvSbn6  
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。 V JDoH  
s2%V4yy%  
脚本系统生成 U;g S[8,p  
Okpwh kPL5  
[attachment=126527]
Vo,[EVL  
优点: 'w(y J  
 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 A:eFd]E{(  
 单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。 "V4Q2T T  
 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 NPm;  
 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。 +{.780|  
仿真描述 qe$33f*  
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。 H?tUCbw  
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。 w?*z^y@  
+Q)ULnie e  
[attachment=126528]
图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF _1  p DA  
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。 l&L,7BX  
w9f _b3  
表1单核结构的模态指数 O2.' -  
q\R q!7(  
[attachment=126529]
BX[~% iE  
[attachment=126530]
图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布
WuM C^  
[attachment=126531]
图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 jY/ARBC}H  
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: BC! 6O/kr  
[attachment=126532]
r<c #nD~K  
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_1qn  
H_w%'v&  
表2:偏振分束器的耦合长度 <~{du ?4n  
[attachment=126533] nO{ x^b <  
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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