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    [转载]OptiBPM简介 [复制链接]

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    离线飞跃小河
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-05-18
    OptiBPM是一款功能强大,用户友好的软件,可让您在计算机上创建各种光纤波导设计。光束传播方法(BPM)是一种逐步模拟光通过任何波导介质的方法。集成光学和光纤中,光场沿着导光结构传播,OptiBPM可以在任何点查看光场。 用户可以让计算机模拟观察光场分布。OptiBPM为布置波导器件提供了简便的数据输入。 布局环境包含称为基元的波导块。 您可以轻松设计设备并配置各种模拟。OptiBPM为布置波导器件提供了简便的数据输入。布局环境包含称为Primitives的波导块。您可以轻松设计器件并配置各种参数。graphical project layout是一种用户友好的用于设计光子器件的图形界面。工具栏和菜单选项中提供了设计工具。这些工具包括波导基元、编辑和操作工具以及特殊的布局区域。 X+iK<F$  
    OptiBPM可以模拟二维(2D)和三维(3D)波导器件中的光传播。 s}(X]Gx1  
    2D区域是: TwFb%YM  
     X方向(垂直)-横向 azX`oU,l  
     Z方向(水平)-传播方向 9p`r7:  
    3D区域是: B< hEx@  
     X方向(垂直)-横向 {|6z+vR  
     Y方向-深度 ]"sRS`0+  
     Z方向(水平)-传播方向 m}5q]N";x  
    注:模拟器件在横向尺寸上具有阶梯状的有效折射率分布。 fHfY}BQS  
    要从真实的3D器件获取二维器件,要应用有效折射率方法。从3D到2D的缩减包含用一维横截面替换器件的二维横截面。用一维有效折射率分布代替实际折射率截面。虽然有效折射率法是一种近似解,但它适用于许多器件。BPM 3D提供了阶跃折射率波导设计所需的所有工具。在BPM 3D中,输入建模数据,这些数据由折射率分布、起始传播场和一组数值参数组成。折射率分布由项目布局中列出的波导结构提供。起始场可以是波导模式、高斯场、矩形场或用户自定义场。起始场和其他模拟参数在Global Data对话框中指定,该对话框通过Simulation菜单访问。 ?3jdg]&  
    s$GF 95^  
    数值模拟 J8;Okzb!L  
    OptiBPM处理环境包含光束传播方法(BPM)作为其核心元素,以及与BPM算法兼容的模式求解器。BPM基于控制介电质中光传播的方程的数值解。BPM考虑单色信号,并与求解亥姆霍兹方程有关。基于亥姆霍兹方程近似值的传播模型用于: tU:FX[&?R  
     简化模拟 i03gX<=*  
     减小处理时间 85z;Zt0{  
     更好管理计算机内存 z+/LS5$  
    Q2c*.Y  
    2D BPM d#\W hRE  
    2D BPM模拟器基于Crank-Nicolson的无条件稳定有限差分方法算法。 您可以根据设计自定义以下程序选项: kcS6_l  
     在TE和TM偏振之间进行选择的算法 /9_#U#vhY  
     基于Padé近似,Padé(1,1)和Padé(2,2)到Padé(4,4)的广角传播 pjN:&#Y]  
     将光场选择作为波导模式,高斯场,矩形场或用户自定义场 C[YnrI!  
     起始场可以有一定的角度 &fSTR-8ev#  
     参考折射率可以选择为模态、平均或用户定义 J+Bdz6lt  
     简单或完全透明边界条件(TBC) e{C6by"j{S  
    "'A"U  
    3D BPM |C D}<r(N  
    全3D模拟器基于: Dp^/gL=  
     交替方向隐式(ADI)方案 RrWNJ&o  
     标量算法 (WE,dY+.  
     在准TE偏振和准TM偏振之间可选择半矢量算法 ce'TYkPM  
     控制两个横向场分量的全矢量算法 kCA5|u  
    $Ha%Gr  
       9=$ !gC)  
    自动扫描参数 -t4 [oB  
    设计人员的目标是实现最佳的器件性能。要找到最佳条件,通常需要使用不同的设计参数重复模拟。OptiBPM使您能够执行称为参数扫描计算的自动循环计算。软件按顺序命名数据文件并保存。 0x5xLg;Q  
    >IY,be6>P  
    模式求解器 Y=Hz;Ni  
    在OptiBPM中,模式求解器与2D和3D BPM算法兼容。求解器采用不同的方法: 8i: [:Z  
     多层平面结构二维传递矩阵法(TMM) @!\K>G >9[  
     3D中的交替方向隐式(ADI)方法 z+3 9ee  
     2D和3D中的相关函数法(CFM) 3hS6j S  
    平面结构的程序基于在层之间的介电界面处解决多个边界条件。在传播用户定义的光场期间,CFM计算输入场和每个点处的传播场之间的相关积分。这产生了波导的场振幅相关函数。相关函数提供了场的完整模态描述所需的所有信息,包括: <zfKC  
     传播常数 wPnybb{  
     每个模式的权重 %MJ;Q?KB  
     模式特征函数 HarFE4V  
    ADI方法将X和Y导数分成一个迭代步骤的两个部分。由于其快速收敛,该方法优于其他有限差分技术。ADI方法还提供所有传播常数和模式本征函数。 1q]c7"  
    !Iq{ 5:  
    图形显示 BXhWTGiG  
    OptiBPM具有最先进的图形显示工具,使您能够查看,操作和打印场幅度,相位,有效折射率分布和其他计算数据。其功能包括: U8O(;+  
     颜色高度图 A}G|Yfn  
     3D图形中的实体建模 Q)^g3J  
     添加可自定义的颜色 SI*^f\lu  
    监控窗口允许用户沿波导选定的多个路径查看信号。 m mw-a0  
    原文链接:http://www.infotek.com.cn/html/47//201904011107.html   qI2'u%  
    Fe$/t(  
    T=\!2gt  
     
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