具有多孔光纤的偏振分束器
采用矢量有限元法 ("r\3Mvs
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应用 o^ zrF
无源光学 2t,N9@u=UN
单偏振传输 m 0 Geq.
偏振分束器 [Xyu_I-c
光子晶体光纤 0 ;O e&Y
偏振复用 A+w'quXn
色散控制 $Vp*,oRL
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综述 E#!tXO&,
设计了一种椭圆-纤芯-圆孔的多孔光纤(EC-CHFs)用于单偏振传输[1]。与传统的圆孔-纤芯-圆孔光纤(CC-CHF)一起，偏振分离器可以将入射CC-CHF的光耦合到支持x偏振模式或y偏振模式的EC-CHF，如下图所示。 v6 C$Y+5~
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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$5 <>\g
三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 n
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针对具有一定对称性的模态，利用波导的对称性，可以缩小仿真域。 bQ3txuha
仿真描述 KcvstC`
参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振，而中心结构支持两个偏振。入射光将根据偏振，选择性地与任何一种外孔光纤耦合。 C<Z{G% Qm
第一步是相位匹配每个结构的模式，以减少反射[1]。不同的结构必须具有某些共同的性质，如间距和包层原子。在每个结构的纤芯内都有大小和形状自由选择的孔。 vR3\E"Zi
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[attachment=126528] 图1：各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF 3Cw}y55_y
利用[1]中给出的特性，利用OptiMode计算三个不同核的模态指数，记录在表1中。这些结果与[1]中的结果非常一致，三个结构的模态指数都为1.31043。 21$E.x 6
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表1单核结构的模态指数 jQrj3*V
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[attachment=126529] rez )$
[attachment=126530] 图2:：上层结构偶数模y偏振的磁场分布 BPuu m
[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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