基于mode模塊的光纖彎曲損耗模擬

大家好,今天我所分享的案例是基于Lumercical軟件的光纖彎曲損耗模擬分析的介紹。文中主要介紹的是光纖波導在彎曲過程中能量損失的情況。基于Lumercial mode模塊展開細致化研究分析模擬。

所選用的計算是基于FDE算法而展開的。

首先建立光纖幾何波導,以及配置好彎曲的結構模型:

基于mode模塊的光纖彎曲損耗模擬的圖1

圖1 彎曲光纖波導三視圖

如圖1所示為彎曲光纖波導的三視圖,細節光纖纖芯及包層配置如下圖2所示:

基于mode模塊的光纖彎曲損耗模擬的圖2

圖2 纖芯配置

基于mode模塊的光纖彎曲損耗模擬的圖3

圖3 包層配置

基于mode模塊的光纖彎曲損耗模擬的圖4

圖4 模擬區域設置

在完成基本光纖波導幾何配置后,設定模擬區域參數設置如上所示,模擬在300k環境介質為空氣環境下進行。邊界條件為金屬邊界條件。在進程check材料檢驗后,選擇運行按鈕進行運算。

如下圖5所示,為彎曲波導模式計算細節處理:

模擬的中心波長為1.55微米

計算的為前15個偏振模式

勾選上彎曲波導計算,設定彎曲波導的曲率半徑為9.1e6微米

隨后進行運算。

基于mode模塊的光纖彎曲損耗模擬的圖5

圖5 彎曲波導模式計算參數配置

基于mode模塊的光纖彎曲損耗模擬的圖6

圖6 彎曲波導模式計算結果

如圖6所示為光纖波導在彎曲后計算的模式部分結果,可以計算得到1.55微米中心波長下對應各階光纖模式的有效折射率數值。以及偏振分配比例(TE/TM),如下圖7所示為光纖模式彎曲后的模場分布圖(部分數值結果),可以發現傳輸光線模式由于彎曲導致部分模式場的分布發生畸變。

基于mode模塊的光纖彎曲損耗模擬的圖7

基于mode模塊的光纖彎曲損耗模擬的圖8

圖7 彎曲波導模式電場分布圖

最后,有相關需求歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡。

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