具有多孔光纤的偏振分束器

采用矢量有限元法应用 无源光学 单偏振传输 偏振分束器 光子晶体光纤 偏振复用 色散控制综述设计了一种椭圆-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。脚本系统生成优点 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 单轴完美匹配层UPML可用于查找泄漏模式。 三角形网格大小可用于精确近似电磁场和波导几何形状。 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。仿真描述参考文献[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。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。图1各类型芯径的磁场分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF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。表1单核结构的模态指数图2:上层结构偶数模y偏振的磁场分布图3:上层结构偶模x极化的磁场分布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。表2偏振分束器的耦合长度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。参考文献[1] Z. Zhang, Y. Tsuji, and M. Eguchi, “Design of Polarization Splitter With Single-Polarized Elliptical-Hole Core Circular-Hole Holey Fibers,” IEEE Photonics Technol. Lett., vol. 26, no. 6, pp. 541–543, Mar. 2014.