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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。 $D='NzE/  
    OptiBPM可以模拟二维（2D）和三维（3D）波导器件中的光传播。 X2|&\G9c  
    2D区域是： w5 #;Lm  
     X方向（垂直）-横向 o)f$ 7.  
     Z方向（水平）-传播方向 NQxx_3*4O  
    3D区域是： EfB.K}b^  
     X方向（垂直）-横向 m\oxS;fxWi  
     Y方向-深度 -FF#+Z$  
     Z方向（水平）-传播方向 O7]kcA  
    注：模拟器件在横向尺寸上具有阶梯状的有效折射率分布。 mlYkn  
    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。 ce3``W/H3  
    2:@,~{`#*  
    数值模拟 i#NtiZ.t=  
    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： `PZ\3SC'i  
     简化模拟 P~#LbUP(  
     减小处理时间 q[Tl#*P?y  
     更好管理计算机内存 ]u^ybW"  
    l)e6*sDZ,  
    2D BPM |No9eZ8>.  
    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： 9?q ^yy  
     在TE和TM偏振之间进行选择的算法 27i-B\r  
     基于Padé近似，Padé（1,1）和Padé（2,2）到Padé（4,4）的广角传播 ? o&goiM  
     将光场选择作为波导模式，高斯场，矩形场或用户自定义场 Q/@ pcU  
     起始场可以有一定的角度 Kum" }ux  
     参考折射率可以选择为模态、平均或用户定义 4B9D  
     简单或完全透明边界条件（TBC） i[4!% FxB  
    Py?e+[cN  
    3D BPM /2''EF';  
    全3D模拟器基于： VnqcpJ  
     交替方向隐式（ADI）方案 Y(] W+k<  
     标量算法 U'^ G-@  
     在准TE偏振和准TM偏振之间可选择半矢量算法 r0wAh/J|  
     控制两个横向场分量的全矢量算法 ]4/C19Fe!  
    n {\d  
       *k Tj,&x[  
    自动扫描参数 .+mP#<mAg  
    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。 /U,(u9bq  
    6B]i}nFH{+  
    模式求解器 beBv|kI4  
    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： Y3#8]Z_"}O  
     多层平面结构二维传递矩阵法（TMM） $VjMd f  
     3D中的交替方向隐式（ADI）方法 QL @SE@"  
     2D和3D中的相关函数法（CFM） \PD%=~  
    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： WZn"I& Z  
     传播常数 DxD\o+:r  
     每个模式的权重 ]heVR&bQ  
     模式特征函数 Lxn-M5RPQ  
    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。 @#*{* S8  
    )Y&B63]B  
    图形显示 E^Ch;)j|  
    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： ]yQqx*  
     颜色高度图 2kOaKH[(q  
     3D图形中的实体建模 2s=zT5  
     添加可自定义的颜色 k.})3~F-  
    监控窗口允许用户沿波导选定的多个路径查看信号。 h+7U'+|%A  
    原文链接：http://www.infotek.com.cn/html/47//201904011107.html   \Unawv~  
    XZQ-Ig18  
     $2Awp@j  
     
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