| linda |
2009-11-03 09:53 |
FIMMWAVE——一个完全的矢量3D方法
什么是FIMMWAVE？FMMWAVE是很常用的，高效率的用于3D波导结构的完全矢量模式的搜索引擎，波导将包括差不多所有的几何形状。FMMWAVE包括多样的，高效率的计算效率高的方法，用于优化常用的矩形结构，经常在光电子或具有常用的折射率剖面的圆形光纤中遇到。FIMMWAVE也可以使用这些方法的近似版本—理想的快速原型。 x8I=I"Sp
Tw BwqQ)t
●对于任意的波导的完全的矢量的方法 :_;9&[H9ha
●快速，强大的求解的多样性，矩形几何光纤或散射波导的优化 QR<z%4
●用于复杂折射率的复杂的版本，包括材料 ]J;pUH+u
●非常精确的方法，即使像薄层的装置，很差的耦合结构，或接近断面的装置这样的困难问题 ]~g6#@l
●全面的材料数据库 !Z978Aub3&
●快速设计的参数扫描
{ndL] c'v
●友好的界面，编辑器的多重选择，用于设计矩形，圆形或散射光波导或几何剖面的组合 *I)o Dq3
●倾斜或支持的通常张量的各向异性 hGm JG,H
●弯曲模式方法 R)% Jr.U
●精确，即使对于高阶模式 EoM }Co
tZlz0BY!
灵活的设计界面 f/t1@d!
FIMMWAVE由一套专业的视觉设计工具而来，设计具有矩形几何外形的的波导，经常用在积分光学，用于光纤波导设计的圆型几何外形或更常用的外形。多芯的光纤也很容易的详细说明，这样让融合光纤的分析成为很简单的操作。 LaL .C^K
这个程序可以模拟中性的设备或几乎所有复杂的设备即增益或多重材料层。 +b_g,RNs!
这个程序用掺杂的可见工具用于模型剖面的简单分析，像快速预览，2D图等高线性图，3D的网格图等等。使用者在图中可以增加文本和线。所有的图都可以打印或输出。大多数结果的ASCII文件可以生成用于输出到其它程序。 iM;7V* u
多样有效的求解 O,(p><k$/
当前在FIMMWAVE可执行的求解是：FMM求解。基于模式匹配方法的求解是用于像晶体轴向生长结构的矩形几何外形波导的优化。它是完全的矢量，而且有通用的版本用于解决复杂折射率（像金属组件和有增益的波导），或只优化理想的结构。 hA1\+r
这个方法能很容易的处理在横向接近截止的模式，而不会有精度的损失和计算时间的增加。这种模式不能用有限元或有限差分的方法精确模拟。 (R )\
aBk~ /
专业的图形工具 f`w$KVZ1!w
M`!\$D
集成的引擎 '<" eG!O
RD_IGV
右边的图是在波导中传播的金属端盖连接的TM模式的剖面。注意如何在画出金属面的视场，用于显示面的特性。 8s6~l.v
iXN"M` nhm
集成的引擎计算这种模式有1.47/μm的损耗，所以它不能传播很远。 S E= 3`rVJ
完全矢量的FMM求解 \ a]JH\T)Q
Q+(}n z4
正方形波导TE00 模式的Ex 和 Ey场。注意这种锐峰证明了这种结果用FIMMWAVE很容易实现。这个计算基于一组20的2D的模式。此外你可以在x=1.0μm的Ey看到小的波形。 jQjtO"\JG
N yT|=`;
FMM的求解并不使用栅格，而是使用非常薄的薄层的理想结构，很方便和精确的模拟。
,L ;ueAo
边界条件： PML, 磁场, 金属性质, 周期 P?%kV
各向异性：支持对角的张量：ε11=ε22≠ε33 u/?s_OR
弯曲模式求解（Bend Mode Solver:）：FMM求解的多样能够计算弯曲波导的模式，即解决Ψ(x,y,s) =Ψ(x,y).eiβs。它使用了严格的圆柱坐标方程表示，就可以精确模拟这种弯曲，处理弯曲损耗，有效折射率的混乱和模式剖面的变形。 C' x?riJ/
FEM求解（Opt09）：有限元模式求解是对弯曲面波导的理想化，对于渐变折射率的波动也是有效的。有两个版本，一个是模拟对角的电解质张量，另一个模拟通常的张量。用集成的引擎，FEM求解很容易计算在金属上的面等离子体模式。 ~IvAnwQ'
有效折射率方法（Effective Index Solver）：这种著名的近似方法是一个快速和可靠的方法，用于寻找由于接近２Ｄ波导３Ｄ模式的评价（许多脊状结构都放在这儿）。这个方法是用我们自己的２Ｄ的方法（在FMM solver中也使用），这样会非常的有效。特别的是它能处理具有减弱震波中心的结果 rbl EyCR
常规光纤求解(Opt 06) General Fibre Solver (Opt 06) 这是用于常规具有任意折射率的圆形波导的完全矢量的求解。它会找到所有使用金属或透明边界结构的所有模式。由于它是完全矢量的方法，又使用了圆对称，这样就会非常的快。标量的版本也包括在内。 L'k )
高斯模式光纤求解（Gaussian Mode Fibre Solver）：这是快速有效的用于使用高斯近似得到基谐模式。使用者只须输入有效折射率和想要得到的模式的斑点尺寸，而光纤的剖面是不知道。 ]$ [J_f*x
8
1; QF_C
Molab g3 ~e#vdz
6u>${}
Molab（模式列表自动生成器）是一种成熟的运算法则，自动寻找特征模式。Molab界面简单灵活，所以你只需要输入“第一个3TE模式”或“有效折射率在3.0到3.14之间的所有模式”等等。Molab会确保找到所有的光学结构模式，包括有退化震荡模式的繁琐结构。比如我们可以找到TE和TM有相同传播常数的结构，而不用通过挑选搜寻栅格。Molab 对于真实和复杂的方法都可以使用。 90OSe{
9-)D "ZhLe
设计的多样性 &oJ =
模式分析：下面的数据在每一个模式都可以实现： AF5.)Y@.
●限制因子
9?c0cwP?
●波导剖面材料损耗的重积分 /mLOh2 T
●有效折射率和传播常数 Xq`| '6]/
●散射和群速度 vZj:\g eV
●有效模式区域 y/t{*a
参数扫描仪：这些程序会给你快速生成几乎所有要计算参数的设计曲线，这些参数是所有输入参数和尺寸的方程。 *,g|I8?%VD
热量/EO模块（opt07）：它包括2D Poisson Solver，用于研究波导对热和电场的响应。应用软件包括光热和光电转换设计。预知详情请与我们联系。 R$( FrbC
自由空间的计算：使用矢量方程计算在球面或平面发射的近场或远场的特征模式。预知详情请与我们联系。 {qO[93yg)/
平台：PC: Win2K/XP, 256MB RAM, Pentium IV 600 MHz或更好的。
}C1&}h Z
6XyhOs %/
弯曲模式求解（Bend Mode Solver） {fXD@lhi
完全模式求解用严格的圆柱坐标运算方法快速计算有效折射率和弯曲损耗。图形显示的是直状和曲肋的模式。 yRt]i>
ql, k 5.l
常规光纤求解(Opt 06)（General Fibre Solver (Opt 06)） ,!U._ic'B
常规光纤求解(Opt 06)（General Fibre Solver (Opt 06)）能够模拟具有圆柱对称剖面的波导，用完全矢量的，快速精确的运算方法。波导被定义为许多同心的圆柱或用立体的画键配合自己的剖面数据。这种求解会自动找到符合你的轴向级次标准的所有模式。 N)Fy#6
5B3S]@%
使用扫描工具设计光波导 -r%4,4
参数扫描仪允许在设计在快速简单状态下的最优化。这儿我们可以看到，当他们分开时双脊波导的奇次和偶次模式开始衰退。
|
|
