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2022-02-24 09:25 |
OptiBPM簡介
ra=U, OptiBPM是一款功能強大,用戶友好的軟件,可讓您在計算機上創(chuàng)建各種光纖波導(dǎo)設(shè)計。光束傳播方法(BPM)是一種逐步模擬光通過任何波導(dǎo)介質(zhì)的方法。集成光學(xué)和光纖中,光場沿著導(dǎo)光結(jié)構(gòu)傳播,OptiBPM可以在任何點查看光場。 用戶可以讓計算機模擬觀察光場分布。OptiBPM為布置波導(dǎo)器件提供了簡便的數(shù)據(jù)輸入。 布局環(huán)境包含稱為基元的波導(dǎo)塊。 您可以輕松設(shè)計設(shè)備并配置各種模擬。OptiBPM為布置波導(dǎo)器件提供了簡便的數(shù)據(jù)輸入。布局環(huán)境包含稱為Primitives的波導(dǎo)塊。您可以輕松設(shè)計器件并配置各種參數(shù)。graphical project layout是一種用戶友好的用于設(shè)計光子器件的圖形界面。工具欄和菜單選項中提供了設(shè)計工具。這些工具包括波導(dǎo)基元、編輯和操作工具以及特殊的布局區(qū)域。 K>X#,lE- OptiBPM可以模擬二維(2D)和三維(3D)波導(dǎo)器件中的光傳播。 oBiJiPE=` 2D區(qū)域是: Y~#m-y X方向(垂直)-橫向 _0ki19rs Z方向(水平)-傳播方向 %!I7tR#; 3D區(qū)域是: P2pdXNV X方向(垂直)-橫向 9`Bmop Y方向-深度 9HrT>{@ Z方向(水平)-傳播方向 Ya{$:90(4 注:模擬器件在橫向尺寸上具有階梯狀的有效折射率分布。 UZ7Zzc#g 要從真實的3D器件獲取二維器件,要應(yīng)用有效折射率方法。從3D到2D的縮減包含用一維橫截面替換器件的二維橫截面。用一維有效折射率分布代替實際折射率截面。雖然有效折射率法是一種近似解,但它適用于許多器件。BPM 3D提供了階躍折射率波導(dǎo)設(shè)計所需的所有工具。在BPM 3D中,輸入建模數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)由折射率分布、起始傳播場和一組數(shù)值參數(shù)組成。折射率分布由項目布局中列出的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)提供。起始場可以是波導(dǎo)模式、高斯場、矩形場或用戶自定義場。起始場和其他模擬參數(shù)在Global Data對話框中指定,該對話框通過Simulation菜單訪問。 lYldq)qB{ pA7& 數(shù)值模擬 \=PnC}7I OptiBPM處理環(huán)境包含光束傳播方法(BPM)作為其核心元素,以及與BPM算法兼容的模式求解器。BPM基于控制介電質(zhì)中光傳播的方程的數(shù)值解。BPM考慮單色信號,并與求解亥姆霍茲方程有關(guān);诤ツ坊羝澐匠探浦档膫鞑ツP陀糜冢 $Y* d ' > 簡化模擬 tIfA]pE 減小處理時間 _0dm?= 更好管理計算機內(nèi)存 2#LTd{ 9` 2D BPM '4k
l$I 2D BPM模擬器基于Crank-Nicolson的無條件穩(wěn)定有限差分方法算法。 您可以根據(jù)設(shè)計自定義以下程序選項: UngDXD ) 在TE和TM偏振之間進行選擇的算法 TtTp,If 基于Padé近似,Padé(1,1)和Padé(2,2)到Padé(4,4)的廣角傳播 .Qk T-12 將光場選擇作為波導(dǎo)模式,高斯場,矩形場或用戶自定義場 *P2_l
Q= 起始場可以有一定的角度 I^S
gWC 參考折射率可以選擇為模態(tài)、平均或用戶定義 +.^BM/z^O 簡單或完全透明邊界條件(TBC) c-1,((p D*.U? 3D BPM j<|I@0 全3D模擬器基于: =y+gS%o$ 交替方向隱式(ADI)方案 art
L 標量算法 k|V%*BvY> 在準TE偏振和準TM偏振之間可選擇半矢量算法 hZ@frbuowk 控制兩個橫向場分量的全矢量算法 WjLy7& %;ST7 [Z~h!} 自動掃描參數(shù) !YX$4_I 設(shè)計人員的目標是實現(xiàn)最佳的器件性能。要找到最佳條件,通常需要使用不同的設(shè)計參數(shù)重復(fù)模擬。OptiBPM使您能夠執(zhí)行稱為參數(shù)掃描計算的自動循環(huán)計算。軟件按順序命名數(shù)據(jù)文件并保存。 SR)jJ=R3 <% #Dwo} 模式求解器 ! Rr
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