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OptiBPM 波导光学设计软件
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概述
OptiBPM是一个计算机辅助设计软件工具,能够设计复杂的光波导管,以在光电器件中对光学信号进行引导,耦合,开关,分束,多路复用和解复用。
OptiBPM是基于光束传输方法来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)通道。通过OptiBPM,用户可以同时观察近场分布,检测辐射以及方向场(guided field)。OptiBPM能够提升一个设计工程师在波导器件设计中的效率,减小风险并降低总体成本。
应用
在一个基板上进行波导集成的建模,包含通道波导,肋或者脊波导,掩埋波导或者扩散波导。
设计分束器,合束器,耦合器,调制器,多路复用器和AWGS。
设计基于设备的光纤。
主要特性与功能
集成环境
OptiBPM能够将通道,光纤和扩散波导合并到单个设计中。简易的菜单选项允许对一个设计进行2D或者3D模拟。OptiBPM的集成为从波导到系统或者子系统级次的模拟提供了连续性。OptiFDTD与流行的光线追迹工具之间复杂场数据的转换,允许OptiBPM设计者结合自由空间光学元件。
波导形状
许多波导形状可以使用,包括:线形,弧形,锥形(线形,抛物线的和指数的)和S弯曲(弧形,正弦和余弦)。
波导完全参数化,因此波导位置和所有其它波导性能能够使用简单的表达式进行控制。用户自定义波导能够让其在一个设计中创建并使用任意形状的波导。这些自定义波导的形状能够通过其路径或者确定波导的上下臂来定义。通过输入标准函数的单个变量,可以描述任意波导形状。
波导可以可以使用鼠标点击或者VB脚本语言进行创建和放置。波导宽度可以是锥形,在x-z上是其长度,在Y轴上上是高度。波导厚度可以是锥形,通道波导可以是线性锥形的,光纤可以是线性锥形或者对称锥形。
从AutoCAD DXF和GDSII文件格式导入
在OptiBPM中支持这些标准掩膜设计格式的导入和导出。一旦用户在OptiBPM中完成了波导回路的设计和模拟,即可导出最优化设计作为掩膜以用于加工。
光纤矢量和LP模式求解器
基于网格的模式求解器在计算光纤的时候有不可接受的局限性。来自光纤纤芯远场的量级比网格模拟中所产生的误差的数量级还要小。对于远程传输,那些小场仍旧很重要。OptiBPM有一个多层光纤模式求解器,其使用的是变换矩阵技术而不是网格,以此来模拟LP和光纤矢量模式。能够对许多数量级的场进行精确的评估。
高级优化算法
一个好的设计能够从物理角度和基本设计原理知识获得。然后,找到最佳的设计常常要经过一个冗长的逐步优化。OptiBPM拥有优化算法能够自动完成这个优化过程。OptiBPM使用确立已久的算法,如使用全局搜索进行一维优化,使用单纯形法或者方向设置法用于多维搜索。
大规模光学回路的分析
BPM技术用于微观级次(特别是最小距离大约为0.1um),但是另一方面,光电回路可以占据一整个晶片(尺寸:10cm)。一个成功的分析需要将基本的微光技术和一个更抽象的或者系统层次的方法联合起来进行使用。OptiBPM有散射数据特性,可以获取任意器件的转换矩阵。一旦以这种方法表征,器件(整个光学回路设计中的分段)能够上传到OptiSystem。光学回路作为光学系统的一部分进行分析是非常高效的,能够进行高级光电回路设计,如晶格滤波器,梳妆滤波器,环形耦合谐振器和AWGs.
电光模拟
OptiBPM能够模拟线性电光效应(Pockets效应)。用户可以构建任意形状的电极并将其添加到设计中。OptiBPM将会计算横向平面的静态(后者无线电频率)电场并计算由电光效应改变了的光学传输。
OPTIMODE
OptiMode是一个完全的软件套装以用于波导的模态分析,是光学元件设计中的首要任务。任意波导都能够使用许多数值算法进行分析,并且可以包含不同级次的分析,如:标量,半示例,全矢量,电场,磁场,各向同性和各向异性。波导设计可以参数化并且优化。复杂的波导(如光子晶体)可以使用VB脚本语言在OptiBPM或者是OptiFDTD中创建。由于OptiMode,OptiBPM和OptiFDTD共享同一个设计者资料,因此它们之间 可以进行配置和材料的复制(通过简单的拖拽)。可以视同OptiMode分析器进行后处理和模拟数据回顾。
联系人:王丽霞 Mobile:13693350533 Tel: 010-80766986 Email:yuanzibj@163.com QQ:450346517
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