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    [转载]OptiBPM简介 [复制链接]

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    离线飞跃小河
    技术员
     
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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。 /Uc*7Y5j  
    OptiBPM可以模拟二维（2D）和三维（3D）波导器件中的光传播。 $<v_Vm?6d  
    2D区域是： ,<1*  
     X方向（垂直）-横向 (5> ibe  
     Z方向（水平）-传播方向 f2wW2]Fg  
    3D区域是： aW"!bAdx`,  
     X方向（垂直）-横向 'T[zh#v>S  
     Y方向-深度 gnXjd}  
     Z方向（水平）-传播方向 mV,R0olF  
    注：模拟器件在横向尺寸上具有阶梯状的有效折射率分布。 z(3"\ ^T  
    要从真实的3D器件获取二维器件，要应用有效折射率方法。从3D到2D的缩减包含用一维横截面替换器件的二维横截面。用一维有效折射率分布代替实际折射率截面。虽然有效折射率法是一种近似解，但它适用于许多器件。BPM 3D提供了阶跃折射率波导设计所需的所有工具。在BPM 3D中，输入建模数据，这些数据由折射率分布、起始传播场和一组数值参数组成。折射率分布由项目布局中列出的波导结构提供。起始场可以是波导模式、高斯场、矩形场或用户自定义场。起始场和其他模拟参数在Global Data对话框中指定，该对话框通过Simulation菜单访问。 R~~rqvLm  
    rg,63r  
    数值模拟 uNbA>*c4M  
    OptiBPM处理环境包含光束传播方法（BPM）作为其核心元素，以及与BPM算法兼容的模式求解器。BPM基于控制介电质中光传播的方程的数值解。BPM考虑单色信号，并与求解亥姆霍兹方程有关。基于亥姆霍兹方程近似值的传播模型用于： [R4x[36Zp  
     简化模拟 6<Z: Xw  
     减小处理时间 yjd'{B9{  
     更好管理计算机内存 5F"?]'*/  
    O@iW?9C+  
    2D BPM Rs`a@ Fn  
    2D BPM模拟器基于Crank-Nicolson的无条件稳定有限差分方法算法。 您可以根据设计自定义以下程序选项： &r%*_pX  
     在TE和TM偏振之间进行选择的算法 0?SLRz8  
     基于Padé近似，Padé（1,1）和Padé（2,2）到Padé（4,4）的广角传播 er0D5f R  
     将光场选择作为波导模式，高斯场，矩形场或用户自定义场 %7msAvbk  
     起始场可以有一定的角度 H |UL5<:]D  
     参考折射率可以选择为模态、平均或用户定义 l,.?-|Poa  
     简单或完全透明边界条件（TBC） ` l2q G#  
    P0xLx  
    3D BPM %v[ Kk-d  
    全3D模拟器基于： \w^QHX1+  
     交替方向隐式（ADI）方案 6>:~?gs  
     标量算法 AiZFvn[n8  
     在准TE偏振和准TM偏振之间可选择半矢量算法 U$)Hhn|X  
     控制两个横向场分量的全矢量算法 rf->mk{  
    <(4#4=ivP  
       @@83PJFid  
    自动扫描参数 ,dx)rZ*  
    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。 8/"|VE DOr  
    wy {>gvqK  
    模式求解器 ~lqGnNhh 7  
    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： :(>9u.>l?5  
     多层平面结构二维传递矩阵法（TMM） B#"|5  
     3D中的交替方向隐式（ADI）方法 <z uE=0P~%  
     2D和3D中的相关函数法（CFM） Rt^<xXX$  
    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： JGcD{RU|  
     传播常数 WEtA4zCO  
     每个模式的权重 ]<gCq/V#  
     模式特征函数 V<4+g/  
    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。 HhmVV"g  
    UMuuf6  
    图形显示 [fi'=Cb  
    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： $-Pqs ^g  
     颜色高度图 _sR9   
     3D图形中的实体建模 1Xr"h:U_X  
     添加可自定义的颜色 t*d >eK`:N  
    监控窗口允许用户沿波导选定的多个路径查看信号。 ]<T8ZA_Y;  
    原文链接：http://www.infotek.com.cn/html/47//201904011107.html   fu<2t$Cn>  
    ?[VpN2*  
     V.ji _vX  
     
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