具有多孔光纤的偏振分束器
采用矢量有限元法 eLC&f} 9=kTTF s 应用 MV/~Rmd. 无源光学 zhCI+u4/qz 单偏振传输 "yz\p, 偏振分束器 R_1C+ 光子晶体光纤 Gz6GU.IyQy 偏振复用 ?X9
=4Z~w 色散控制 $@Ay0GEI" LNN:GD)> 综述 a[$.B2U 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。 LQh\j|e9 sTA/2d 脚本系统生成 kCwTv:) jo |q,t
[attachment=126527] m+m6"yE#_ 优点: NSgHO`gU8 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 )4`Ml*7x 单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。 3H%HJS 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 *3ne(c 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。 rgYuF,BT. 仿真描述 ,|#>X>^FQQ 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。 p;7 4+q 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。 ~r!5d@f.6 %'t~e?d!
[attachment=126528] 图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF {4QOUqA u 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。 tT8jC:oVa ^i8I 1@ = 表1单核结构的模态指数 Ad,r(0a LZ 9kF#*
[attachment=126529] 'iVo,m[yKU
[attachment=126530] 图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布 AslH
V@K [attachment=126531] 图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 B@;)$1-UT 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: rq1kj 8%2
[attachment=126532] &V?q d{39 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。 1 :Yt2] bSr 'ji 表2:偏振分束器的耦合长度 46zaxcY<!
[attachment=126533] |x6mkSf]ke 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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