基于Rsoft的光纤S-taper性能研究分析

    各位小伙伴们，再次相见啦。今天分享大家一个新的模型结构，下面跟随着我的脚步来一起进行探究吧。今天向大家介绍一下s锥结构的模型，并且针对于结构中的光纤模式能量进行了分析：

Step1:配置环境变量，具体如图1所示，还是老样子哦~

图1 基本环境变量配置

选用研究模块：beamprop

入射光中心波长：1.55微米

环境介质：1.0（空气）

光纤直径：125微米（包） 8.2微米（纤芯）

结构：fiber

折射率：1.45205（芯）1.44681（包）

Step2:几何构建

图2 参量设置

图3 s-taper结构制作

操作提示：主要在几何cad结构处选用arc函数来进行几何体的构建，按照上述变量设置我们可以控制好taper的程度等，以便于进行参数化扫描。

Step3:模拟运算

图4运算配置

操作技巧：在这里我们选择光纤模式的基模模式作为入射光源头入射到光纤锥结构并采用x-z平面视觉进行观察，其结果如图5所示。

图5 s-taper光场模拟

如图所示，我们可以很明显的看到当入射光在光纤中传输时，由于s-taper的作用部分纤芯中传输的光能量将会以倏逝波的形式泄露到包层区域，以及光纤结构外部中，纤芯中的能量发生损耗，同时可与外界媒介实现了能量交换的作用。

进一步地研究分析我们可以研讨该结构中主要发生的光纤模式干涉作用，由于能量扩散到包层中会存在诸多包层模式，因此笔者简单枚举了一些低阶光纤模式进行分析，操作如图6-1，只需在监视器设置好监视路径以及所需要的光纤模式名称诸如LP11等，便可以得到不同光纤模式能量的分布情况，如下所示。我们可以发现在锥区中部会发生很明显的能量耦合作用，因此这也便是光纤锥常用于光纤传感的主要手段哦！

图6 光纤中各阶光纤模式传输能量对比

希望能帮助到大家，我们一同进步，一同加油哦，请大家继续关注下一期科普小推荐哦~

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