具有多孔光纤的偏振分束器
采用矢量有限元法 pxP7yJL`
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应用 KBXdr5 2"
无源光学 2f4 *r^
单偏振传输 <n0-zCf
偏振分束器 55hJRm3
光子晶体光纤 i<-#yL5
偏振复用 z]tv y).
色散控制 F> ..eK
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综述 ~aBALD0D;
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。 r0_3 `; H
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脚本系统生成 P[^!Uq[0n7
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[attachment=126527] T?Gi;ld7
优点： |rsu+0Mtz
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 ?eeE [F
单轴完美匹配层（UPML）可用于查找泄漏模式。 ^8B#-9Ph b
三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 cJL>,Z<|%
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。 V[CS{Hy'
仿真描述 QRx' BY$5
参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振，而中心结构支持两个偏振。入射光将根据偏振，选择性地与任何一种外孔光纤耦合。 {n{
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第一步是相位匹配每个结构的模式，以减少反射[1]。不同的结构必须具有某些共同的性质，如间距和包层原子。在每个结构的纤芯内都有大小和形状自由选择的孔。 xqLLoSte
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[attachment=126528] 图1：各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF =TU"B- *
利用[1]中给出的特性，利用OptiMode计算三个不同核的模态指数，记录在表1中。这些结果与[1]中的结果非常一致，三个结构的模态指数都为1.31043。 _8t{4C
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表1单核结构的模态指数 2g|+*.*`
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[attachment=126530] 图2:：上层结构偶数模y偏振的磁场分布 ` [[
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[attachment=126531] 图3:：上层结构偶模x极化的磁场分布 P 3 );R>j
把这三个纤芯放在一起形成一个上层结构，会生成一个支持两种偏振的波导结构，每一种偏振都有偶模和奇模解。偶模态解如图2和图3所示。耦合长度为： zPZy#7/A
[attachment=126532] h2K1|PUKl[
其中neven和nodd是偶模和奇模的模态指数[1]。OptiMODE计算的耦合长度与参考文献[1]中表2的耦合长度进行了比较。 D L<r2h
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表2：偏振分束器的耦合长度 %5$yz| :
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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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