如何模擬斜切的光纖


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摘要:此文章描述如何在物理光學傳播中模擬斜切的光纖耦合。
原文連結:How to Model Cleaved Fibers
原文作者:Mark Nicholson
原文發布時間:July 16, 2008

如何模擬斜切的光纖
在 “如何模擬單模光纖耦合 (How to Model coupling Between Single-Mode Fibers” 的文章中,我們示範了如何設定物理光學傳播,以計算兩個平切光纖之間的耦合。


總結這邊文章的內容,其說明了如何用複數振幅分布來表示光源光纖並發射,傳播經過光學系統,然後把最後得到的複數振幅分布與光纖的模態進行疊合積分計算。
通常光纖的頭會以有角度的形式被切割。這造成兩個結果,第一是光纖的模態不在是旋轉對稱,而是在X與Y方向上有不同寬度。第二是此模態會朝傾斜的角度發射,因此會以離軸形式進入光學系統。
這些現象可以很輕易的在計算中被考慮。首先,我們可以直接使用斜切光纖的模態。Zemax可以從 OptiWave 以及 RSoft 匯入波導模態資料。如果你可以取得光纖模態的資料,你就不需要在做任何額外的設定,直接套用即可。傾斜的模態會正確的傳播經過光學系統,並且與傾斜的接收模態做疊何積分,得到正確的耦何效率。
“如何匯入波導模態資料到 Zemax 中 (How to Get Real Waveguide Mode Data Into Zemax)” 這篇知識庫文章提供了在 OptiWave 軟體中計算出有斜切跟沒有斜切的SMF-28光纖資料,並示範怎麼匯入Zemax。

如果你沒有任何方式可以取得你的光纖的傾斜模態,你可以考慮以下幾種方法來近似這個資料:
1. ZPL的關鍵字ZBFTILT會把 .ZBF 的資料乘上一個複數的相位系數,效果是讓光數的相位傾斜。
2. 在 POP 的起始面 (Start Surface) 後面馬上加入一個Coordinate Break,可以直接提供光源所需的傾斜分布。
3. 接收光纖的傾斜可以直接透過 POP 設定中的Fiber Data欄位設定:
http://forum.zemax.com/Uploads/Images/b3d08e5b-53a0-479e-bb65-9091.jpg

請注意接收光纖的傾斜 (上面第三個方法) 並不等同於使用Coordinate Break所定義的物理上的傾斜。

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