双芯光纤偏振分束器端口研究：尺寸、形状与性能

"本文主要研究了带输入、输出端口的双芯光纤偏振分束器，这是一种基于模式干涉的偏振分束器，利用双芯光纤作为定向耦合器来实现偏振选择性输出。文章通过RSOFT软件的Beamprop模块分析了端口形状和尺寸、输入光的波长和线偏振角度对偏振选择特性和工作带宽的影响，并探讨了制作容差。研究结果显示，S-Bend形状的端口在X和Z方向的尺寸分别为40 μm和4000 μm时，可以实现大于7.5 nm的工作带宽，对应的耦合区长度约为209.87 mm，且消光比大于20 dB。" 本文详细探讨了双芯光纤偏振分束器的设计与性能，这种器件在光纤光学领域具有重要应用。双芯光纤偏振分束器的工作原理是基于双芯光纤内部的模式干涉，这种干涉作用使得不同偏振态的光能够得到不同的传输路径，从而实现偏振选择性输出。由于输入和输出端口的几何形状和尺寸直接影响光的传输特性，因此，对端口设计的优化至关重要。 研究中采用RSOFT软件的Beamprop模块进行数值模拟，该模块是一种强大的工具，能精确模拟光在光纤中的传播行为。通过调整双芯光纤偏振分束器的输入、输出端口形状（如S-Bend形）和尺寸，发现X方向和Z方向尺寸分别为40 μm和4000 μm的端口配置可以有效地控制偏振选择特性。此外，研究还关注了输入光的波长变化和线偏振角度对偏振分束效果的影响，这有助于拓宽器件的工作带宽并优化其性能。 在满足消光比大于20 dB的条件下，该双芯光纤偏振分束器的工作带宽可达7.5 nm以上，这意味着它在特定波长范围内具有良好的偏振选择性能。同时，研究还考虑了耦合区长度对性能的影响，较短的耦合区长度（约209.87 mm）可简化制造工艺，提高生产效率。 这项研究为双芯光纤偏振分束器的设计提供了理论基础和实践指导，对于光纤通信、光传感等领域中对偏振控制有需求的应用具有重要意义。通过优化端口参数和理解输入光特性的影响，可以进一步提升双芯光纤偏振分束器的性能，推动其在实际系统中的应用。