包括BeamPROP、FullWAVE、BandSOLVE、GratingMOD、DiffractMOD、FemSIM, 以及MOST軟件。以下是Rsoft各個模塊的介紹: sT !~J4
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BeamPROP : ujDd1Bxf?
是一個高度集成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和模擬仿真的專業(yè)軟件,專用于設(shè)計(jì)集成光學(xué)波導(dǎo)元件和光路。此軟件使用先進(jìn)的有限差分光束傳播法 (finite-difference beam propagation method)來模擬分析光學(xué)器件。用戶界面友好,分析和設(shè)計(jì)光學(xué)器件輕松方便。其主程序?yàn)橐惶淄晟频挠糜谠O(shè)計(jì)光波導(dǎo)元件和光路CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng),且可控制相關(guān)的模擬參數(shù),如:數(shù)值參數(shù)、輸入場以及各種顯示、分析功能選項(xiàng)。另一功能為模擬程序,它可以在主程序內(nèi)或獨(dú)立執(zhí)行模擬分析工作,以圖形方式顯示域的特性以及用戶感興趣的各種數(shù)值特性。 @KWb+?_H{<
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FullWAVE: LIS)(X<]?
是一高度整合之復(fù)雜光子組件仿真設(shè)計(jì)分析軟件,它使用-有限差分時域之模擬分析方法,藉以分析一般光束傳播法所無法建立模型分析的光子組件,例如光晶體與環(huán)狀共振器等。因此,RSoft公司所開發(fā)的 BeamPROP 與 FullWAVE 軟體,兩者實(shí)際上是具有互補(bǔ)之作用。其主控程序?yàn)?BeamPROP 之 CAD Layout 系統(tǒng),用來設(shè)計(jì)光波導(dǎo)組件及光路,亦即 BeamPROP 與 FullWAVE 共享同一個 CAD Layout 程序。 x*![fK
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BandSOLVE: _g+JA3sIJ
是目前世界上唯一一套商用的光子晶體能帶結(jié)構(gòu)模擬分析設(shè)計(jì)軟件。集成了CAD和仿真功能,可以對所有光子晶體部件的能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行自動的計(jì)算,包括:二維或三維的光子晶片和波導(dǎo),二維或三維的腔體結(jié)構(gòu)問題以及光子晶體光纖。 ta35 K"
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GratingMOD: q+Lr"&'Q
用以設(shè)計(jì)并分析在光纖/波導(dǎo)光柵元件之應(yīng)用軟件。 體。其對于發(fā)展WDM與DWDM特別有助益。 它適合用來分析已知光柵結(jié)構(gòu)(Design),亦可藉由量測或已它適合用來分析已知光柵結(jié)構(gòu)(Design),亦可藉由量測或已知頻譜-決定該光柵之特性(Synthesis)。知頻譜-決定該光柵之特性(Synthesis)。 GratingMOD 可以設(shè)計(jì)分析任何波導(dǎo)橫向結(jié)構(gòu)(Transverse GratingMOD可以設(shè)計(jì)分析任何波導(dǎo)橫向結(jié)構(gòu)(Transverse Profile),因?yàn)樗褂肂eamPROP 的CAD 繪圖界面設(shè)計(jì)光柵結(jié)構(gòu),并采用正交藕合模態(tài)理論(OrthogonalProfile),因?yàn)樗褂肂eamPROP的CAD繪圖界面設(shè)計(jì)光柵結(jié)構(gòu),并采用正交藕合模(Orthogonal Coupled-Mode Theory) 與轉(zhuǎn)移矩陣法(Transfer Matrix Method)有效地分析光柵特性。 Coupled-Mode Theory)與轉(zhuǎn)移矩陣法(Transfer Matrix Method)有效地分析光柵特性。 GratingMOD GratingMOD 可定義周期性縱向微擾(Periodic Longitudinal Perturbation)以產(chǎn)生縱向光柵結(jié)構(gòu)。 可定義周期性縱向微擾(Periodic Longitudinal Perturbation)以產(chǎn)生縱向光柵結(jié)構(gòu)。 其使得GratingMOD 其使得GratingMOD適用於2D/3D 的模擬,且運(yùn)算速度較Bi-Directional BPM 更快速。適用于2D/3D的模擬,且運(yùn)算速度較Bi-Directional BPM更快速。 X>d"]GD
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DiffractMOD: 9*2[B"5
適用于繞射光學(xué)結(jié)構(gòu)-例如:繞射光學(xué)元件、次波長周期性結(jié)構(gòu)、光子能隙晶體的模擬設(shè)計(jì)軟體。元件、亞波長周期性結(jié)構(gòu)、光子能隙晶體的模擬設(shè)計(jì)軟體。DiffractMOD運(yùn)用包含快速傅立葉分解(fast Fourier factorization)與泛用傳輸線公式(generalized transmission line formulation) -的嚴(yán)格藕合波分析(Rigorous Coupled Wave Analysis - RCWA)技波分析(Rigorous洲Coupled Wave Analysis - RCWA)技巧。 它可以精確有效地模擬- 具有任意網(wǎng)格結(jié)構(gòu) 它可以精確有效地模擬-具有任意網(wǎng)格結(jié)構(gòu)與基本單元折射率剖面的2D/3D 結(jié)構(gòu),并能分析介電(dielectric)、色散(dispersive)與耗損(lossy) 等與基本單元折射率剖面的2D/3D結(jié)構(gòu),并能分析介電(dielectric)、色散(dispersive)與耗損(lossy)等材料結(jié)構(gòu)。 材料結(jié)構(gòu)。 再者, 使用者可彈性控制入射方向(incident direction) 與照度極化(polarization of再者,使用者可彈性控制入射方向(incident direction)與照度極化(polarization of illumination) 以完成模擬。illumination)以完成模擬。DiffractMOD與其他RSoft所開發(fā)- BeamPROP 、 FullWAVE 、 BandSOLVE 、 GratingMOD等元件 模擬軟體共用CAD 布局界面 。軟體共用CAD布局界面 。此CAD界面提供 任意輪廓的精確定義與全參數(shù)化的設(shè)計(jì)模型環(huán)境。DiffractMOD中的繞射結(jié)構(gòu)布局,可直接選用FullWAVE (FDTD)進(jìn)行時域響應(yīng)(time-domain response)模擬,或選用BandSOLVE (PWE)進(jìn)行能帶結(jié)構(gòu)分析(band structure analysis) 。 8J=?5
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FemSIM: oo,uO;0G
運(yùn)用有限元素法(FEM- Finite Element Method)的泛用光子元件解模器(mode solver),透過非均勻網(wǎng)格(non-uniform mesh)可用來計(jì)算任意元件中的任何橫切(transverse)與腔體(cavity)模態(tài)紀(jì)錄。應(yīng)用:可分析任何形狀的元件-包含彎曲與罕見的形狀。高度混合型元件-具高折射率對比(high index contrast)與small feature sizes的元件結(jié)構(gòu)。耗損結(jié)構(gòu)(Lossy structures) 。硅晶元件(例如:絕緣層上硅晶- SOIs- Silicon on Insulator)。極化旋轉(zhuǎn)器(Polarization rotators)?招幕?qū)嵭墓饩Ч饫w(Air or solid core photonic fibers)。雷射與光能隙晶體之缺陷與腔體(Laser and PBG defect cavities)。 gi(H]|=a
O;z,qo X
MOST: M=%l}FSTw(
用以優(yōu)化設(shè)計(jì)分析光電元件之軟體模組。以優(yōu)化設(shè)計(jì)分析光電元件之軟體模組。初階的光子模型建立基本上牽涉到模擬,借以探究問題的相關(guān)物理特性;對於元件制造的設(shè)計(jì)周期而言,了解系統(tǒng)完整的參數(shù)空間便顯得不可或缺。性;對于元件制造的設(shè)計(jì)周期而言,了解系統(tǒng)完整的參數(shù)空間便顯得不可或缺。這可能牽涉到對合適范圍參數(shù)空間的系統(tǒng)搜尋與多重維度的自動優(yōu)化。 空間的系統(tǒng)搜尋與多重維度的自動優(yōu)化。做為RSoft光子元件模擬軟體的自動優(yōu)化模組,MOST可簡化參數(shù)掃描與優(yōu)化的定義、計(jì)算及分析。掃描與優(yōu)化的定義、計(jì)算及分析。