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infotek 2026-07-08 15:25

具有多孔光纤的偏振分束器

采用矢量有限元法 Qq:}Z7 H  
qj _0 td$  
应用 H14Q-2U1xa  
 无源光学 $3"hOEN@5`  
 单偏振传输 \Vx^u}3O  
 偏振分束器 s\ C ,5  
 光子晶体光纤 /o4e n  
 偏振复用 eXKEx4rU  
 色散控制 9 3)fC  
=%~- M  
综述 1J9p1_d5  
设计了一种椭圆-纤芯-圆孔的多孔光纤(EC-CHFs)用于单偏振传输[1]。与传统的圆孔-纤芯-圆孔光纤(CC-CHF)一起,偏振分离器可以将入射CC-CHF的光耦合到支持x偏振模式或y偏振模式的EC-CHF,如下图所示。 ]|!|3lQ  
GU> j8.  
脚本系统生成 m?Y-1!E0  
Ua \f]y  
gf>H-718F  
优点 }o:LwxNO  
 矢量有限元法(VFEM)在计算所有电磁场分量和近似几何方面具有极高的精度,在光子晶体光纤中具有极其重要的意义 Mbxl{M >  
 单轴完美匹配层(UPML)可用于查找泄漏模式。 7_oUuNw  
 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 ({rcH.:  
 针对具有一定对称性的模态,利用波导的对称性,可以缩小仿真域。 Kuh3.1#o  
仿真描述 ZX&e,X~V  
参考文献[1]的目的是设计一个具有偏振分束器。分束器由3个分离的多孔光纤组成。两个外孔光纤各自提供一个偏振,而中心结构支持两个偏振。入射光将根据偏振,选择性地与任何一种外孔光纤耦合。 h.K"v5I*  
第一步是相位匹配每个结构的模式,以减少反射[1]。不同的结构必须具有某些共同的性质,如间距和包层原子。在每个结构的纤芯内都有大小和形状自由选择的孔。 2z !05]B%  
/b>xQ.G  
图1:各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF wb62($  
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。 q`p0ul,n  
4eB'mPor  
表1单核结构的模态指数
k9*UBx  
1_{e*=/y  
1,=:an  
图2::上层结构偶数模y偏振的磁场分布
b/[X8w'VP  
图3::上层结构偶模x极化的磁场分布 >/\TG8t,f  
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: z$^wCd:  
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其中neven和nodd是偶模和奇模的模态指数[1]。OptiMODE计算的耦合长度与参考文献[1]中表2的耦合长度进行了比较。 M <JX  
3\RD %[}  
表2:偏振分束器的耦合长度 Z]uc *Ed  
]CNPy$>*  
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。 L@O>;zp;  
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