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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 ("r\3Mvs  
@$aGVEcU$  
应用 o^ zrF  
 无源光学 2t,N9@u=UN  
 单偏振传输 m0Geq.  
 偏振分束器 [Xyu_I-c  
 光子晶体光纤 0;Oe&Y  
 偏振复用 A+w'quXn  
 色散控制 $Vp*,oRL  
xMs!FMn[  
综述 E#!tXO&,  
设计了一种椭圆-纤芯-圆孔的多孔光纤(EC-CHFs)用于单偏振传输[1]。与传统的圆孔-纤芯-圆孔光纤(CC-CHF)一起,偏振分离器可以将入射CC-CHF的光耦合到支持x偏振模式或y偏振模式的EC-CHF,如下图所示。 v6 C$Y+5~  
{U'\2Ge<m  
脚本系统生成 5(=5GkE)>  
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[attachment=126527]
-^aJ}[uaI  
优点: m!K`?P]:N  
 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 OAauD$Hh  
 单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。 i$5<>\g  
 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 n "bii7h  
 针对具有一定对称性的模态,利用波导的对称性,可以缩小仿真域。 bQ3txuha  
仿真描述 KcvstC`  
参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振,而中心结构支持两个偏振。入射光将根据偏振,选择性地与任何一种外孔光纤耦合。 C<Z{G%Qm  
第一步是相位匹配每个结构的模式,以减少反射[1]。不同的结构必须具有某些共同的性质,如间距和包层原子。在每个结构的纤芯内都有大小和形状自由选择的孔。 vR3\E"Zi  
"qrde4O  
[attachment=126528]
图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF 3Cw}y55_y  
利用[1]中给出的特性,利用OptiMode计算三个不同核的模态指数,记录在表1中。这些结果与[1]中的结果非常一致,三个结构的模态指数都为1.31043。 21$E.x 6  
x:K~?c3  
表1单核结构的模态指数 jQrj3*V  
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[attachment=126529]
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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 $niG)@*  
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: @jxP3:s  
[attachment=126532]
AU1U?En  
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。 mCyn:+  
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表2:偏振分束器的耦合长度 T-LX>*  
[attachment=126533] 4_`(c1oA  
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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