大家好,今天我所分享的案例是基于Lumercical软件的光纤弯曲损耗模拟分析的介绍。文中主要介绍的是光纤波导在弯曲过程中能量损失的情况。基于Lumercial mode模块展开细致化研究分析模拟。
所选用的计算是基于FDE算法而展开的。
首先建立光纤几何波导,以及配置好弯曲的结构模型:

图1 弯曲光纤波导三视图
如图1所示为弯曲光纤波导的三视图,细节光纤纤芯及包层配置如下图2所示:

图2 纤芯配置

图3 包层配置

图4 模拟区域设置
在完成基本光纤波导几何配置后,设定模拟区域参数设置如上所示,模拟在300k环境介质为空气环境下进行。边界条件为金属边界条件。在进程check材料检验后,选择运行按钮进行运算。
如下图5所示,为弯曲波导模式计算细节处理:
模拟的中心波长为1.55微米
计算的为前15个偏振模式
勾选上弯曲波导计算,设定弯曲波导的曲率半径为9.1e6微米
随后进行运算。

图5 弯曲波导模式计算参数配置

图6 弯曲波导模式计算结果
如图6所示为光纤波导在弯曲后计算的模式部分结果,可以计算得到1.55微米中心波长下对应各阶光纤模式的有效折射率数值。以及偏振分配比例(TE/TM),如下图7所示为光纤模式弯曲后的模场分布图(部分数值结果),可以发现传输光线模式由于弯曲导致部分模式场的分布发生畸变。


图7 弯曲波导模式电场分布图