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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。 gla'urb[i|  
    OptiBPM可以模拟二维(2D)和三维(3D)波导器件中的光传播。 <)L[V  
    2D区域是: 3r?T|>|  
     X方向(垂直)-横向 3?+t%_[  
     Z方向(水平)-传播方向 *m'&<pg]X  
    3D区域是: XHJ/211  
     X方向(垂直)-横向 R3#| *)q  
     Y方向-深度  {yxLL-5c  
     Z方向(水平)-传播方向 4jVd  
    注:模拟器件在横向尺寸上具有阶梯状的有效折射率分布。 #~r+Z[(,p  
    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。 xaq/L:I<  
    UnZc9 6  
    数值模拟 3CSwcD  
    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: A' n7u'6=  
     简化模拟 Ub wmn!~  
     减小处理时间 2UBAk')O}  
     更好管理计算机内存 (3j f_  
    t<^7s9r;I  
    2D BPM Jg.^h1>x  
    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: mF>{cVTF  
     在TE和TM偏振之间进行选择的算法 l5enlYH  
     基于Padé近似,Padé(1,1)和Padé(2,2)到Padé(4,4)的广角传播 LZJFp@  
     将光场选择作为波导模式,高斯场,矩形场或用户自定义场 OskQ[ e0  
     起始场可以有一定的角度 rF/<}ye/4M  
     参考折射率可以选择为模态、平均或用户定义 T IyHM1+  
     简单或完全透明边界条件(TBC) EgOiJH  
    Xw162/:h  
    3D BPM }C JK9*Z  
    全3D模拟器基于: 4`?WdCW8  
     交替方向隐式(ADI)方案 ABq#I'H#@2  
     标量算法 @[TSJi  
     在准TE偏振和准TM偏振之间可选择半矢量算法 8'Q&FW3"  
     控制两个横向场分量的全矢量算法 GCxmqoQ  
    q9Lq+4\  
       ]-OF3+l4  
    自动扫描参数 ^jk-GRD*  
    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。 QC1\Sn/  
    l% {<+N  
    模式求解器 UQBc$`v  
    在OptiBPM中,模式求解器与2D和3D BPM算法兼容。求解器采用不同的方法: mU>lm7'  
     多层平面结构二维传递矩阵法(TMM) %)o;2&aD  
     3D中的交替方向隐式(ADI)方法 i\ )$  
     2D和3D中的相关函数法(CFM) L~Xzo  
    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: N1l^%Yf J  
     传播常数 hz-^9U  
     每个模式的权重 {@t6[g++  
     模式特征函数 #0Z%4WQ  
    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。 =o[H2o y  
    XU`vs`/   
    图形显示 J c:j7}OOV  
    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: uLt31G()  
     颜色高度图 'pT8S  
     3D图形中的实体建模 80LN(0?x  
     添加可自定义的颜色 E/C3t2@-  
    监控窗口允许用户沿波导选定的多个路径查看信号。 6 _#CvQ  
    原文链接:http://www.infotek.com.cn/html/47//201904011107.html   [-nPHmZV[  
    Mw6 Mt  
    KP gzB^>  
     
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