研究光纖的仿真軟件有哪些
現(xiàn)在研究微波的仿真軟件比較多,像HFSS,CST等,也都很權威。小弟現(xiàn)在需要研究光纖,貌似這些常用的仿真軟件都不可以用的,不知論壇里的各位高人能不能推薦一下哪些軟件可以用來研究光纖?謝謝各位了
我只知道光通信系統(tǒng)仿真軟件opticsystem
BeamPROP軟件是一個集成計算機輔助設計(CAD)與仿真(Simulation)程序的專業(yè)軟件,用以仿真設計光波導器件以及光集成電路。 FullWAVE軟件是一高度集成之復雜光電器件仿真設計分析軟件,分析一般光束傳播法(Beam-Propagation-Method, BPM)所無法建立模型分析的光電器件
BeamPROP --------
BeamPROP 是一個高度集成了計算機輔助設計和模擬仿真的專業(yè)軟件,專用于設計集成光學波導元件和光路。此軟件由美國RSOFT公司出品,1994年投入市場,被學院及產(chǎn)業(yè)公司的開發(fā)設計人員廣泛使用。此軟件使用先進的有限差分光束傳播法 (finite-difference beam propagation method)來模擬分析光學器件。用戶界面友好,分析和設計光學器件輕松方便。其主程序為一套完善的用于設計光波導元件和光路CAD設計系統(tǒng),且可控制相關的模擬參數(shù),如:數(shù)值參數(shù)、輸入場以及各種顯示、分析功能選項。另一功能為模擬程序,它可以在主程序內(nèi)或獨立執(zhí)行模擬分析工作,以圖形方式顯示域的特性以及用戶感興趣的各種數(shù)值特性。
CAD環(huán)境特點
隨意的段定位為結構設計帶來了巨大的靈活性。
為了方便用戶,特別為光路分析而設計的完整的、界面友好的CAD系統(tǒng)。
自然的、基于目標的輸入模式,用戶可編程功能適應于快速的參數(shù)變化。
2D結構包括:線性的、錐形的、曲線的、Y形分岔的波導、透鏡和多邊形
3D結構包括:光纖、信道、擴散、鰭型、多層波導、用戶自定義形式
用戶可以自定義:尖端的位置、寬度、高度和沿傳播軸方向的折射率
用戶可以自定義:沿傳播軸方向的橫斷面的折射率特性
多波導層的掩模設計
自動生成DXF格式和GDS-Ⅱ格式的掩膜文件
CAD制圖
BeamPROP的波導和光纖制圖部分是完全的CAD系統(tǒng),它可以提供特殊需要的光學設備和光路。
基礎波導組件很容易在工具欄內(nèi)選擇(有直線的、錐形的、曲線的、Y形分岔的波導),并用鼠標添加到光路中。
位置坐標,無論是絕對值還是通過與其他波導部件的相對的位移和角度,都可直接定義。
在任何時候,一個或多個組件可被選擇、比列放大/縮小、刪除或重新插入。我們獨特的設計方法所生成的非常靈活的系統(tǒng),這里,您可以邏輯地安排并發(fā)的位置和空間變化。
基于目標的設計
每個部件都有它自己的屬性設置,您可以通過點擊鼠標右鍵得到下面的對話框。參數(shù)包括形狀信息(錐形的,彎曲的,及其數(shù)值)、光學特性(折射率類型和數(shù)值)。這種基于目標的輸入模式非常自然和靈活。
波導部件的每個參數(shù)(如:位置坐標、寬度、折射率)能由算術表達式指定,包括用戶自定義變量,或者是一個常數(shù)。
一個波導光路能有多個不同角度的波導,每一個有一個不同的相對角度值。這樣,運用公式定義每一個波導的角度,整個光路可以通過簡單改變單個變量的值的方法進行調(diào)整,而不需要重畫或者編輯部分光路。
掩膜的生成
當制圖和設計完成時,波導光路能通過AutoCAD的DXF格式的文件和GDS-II格式的文件輸出,作為掩模的模版。
仿真特性
本地的仿真域為仿真速度上提供了巨大的靈活性。
AWG設計
2D,3D有效率,全3D仿真
梯形的,半矢量、全矢量的能力
能夠處理各向異性的或雙折射材料
非線性計算,用于反射率計算的雙向仿真
有限差分光束傳播法:有限差分光束傳播法在仿真中具體體現(xiàn)了藝術級的計算技術。其方法是基于光束傳播法(BPM)。BeamPROP利用間接的有限差分算法,與其它現(xiàn)有的算法(直接有限差分法或快速傅立葉變換)相比,其在運算能力和整體效率方面的具有突出的表現(xiàn)。二維、三維算法都有。
在全三維快速計算中使用的是ADI(alternating direction implicit)算法。
透明的邊界條件可以方便使用和提高計算效率。
通過多級的PADE技術進行寬角度傳播。
參考波的數(shù)目和邊界配置進行動態(tài)選擇
計算模的傳播常數(shù)和域
自動的遠域計算
綜合計算因電極或熱效應產(chǎn)生的折射率擾動。
透明的邊界條件
利用一個透明的邊界條件算法,可以使輻射自由地在計算域中擴散,就像附圖的馬赫曾干涉儀的仿真一樣。因為它允許用戶使用小的計算域,簡化了用戶的操作,此特性提供了更高的計算效率。
偏振效應
具有半矢量,全矢量仿真技術,可以計算偏振效應和耦合。半矢量計算允許定義TE和TM傳播的差異,全矢量計算處理域的混合自然特性,如下圖所示。另外,還可以考慮各向異向性材料和雙折射材料。
寬角度傳播
幾個特性可以保證準確和有效的寬角度傳播,包括:由標準BPM基礎上改進的近軸近似值多步PAD逼近技術;變量參考波數(shù);沿傳播軸方向的邊界位置。他們被用在AWG波長路由器的論證原理的仿真中。
非線性性和其他性能
其他仿真能力包括處理非線性效應的能力,計算模傳播常數(shù)和任何二維、三維域的能力。 最新開發(fā)的?駼PM能力,此特征允許考慮沿傳播方向的反射,就像如下的帶有布拉格光柵的上傳/下載復用器的仿真。請注意,蘭色和綠色的線分別表示前向波和反向的波。
分析特征
用于分析的用戶自定義的光路徑和監(jiān)控器
集成的、實時的分析和圖形顯示
顯示選項包括:二維線性圖,顏色編碼等溫圖和三維表面著色圖。
控制輸入域的多個選項,仿真技術和存貯結果等
多種參數(shù)缺省值的智能選擇
用于設計優(yōu)化的自動參數(shù)掃描
AWG的設計工具,包括仿真和整個路由器制圖的掩模的生成。
路徑和監(jiān)控
參數(shù)掃描
為了執(zhí)行一系列仿真,軟件方便的允許用戶自動地掃描任何內(nèi)部的或用戶自定義的變量。這對變量研究和設計優(yōu)化是非常有幫助的。此特性被用于生成AWG-WDM波長路由器如下的波長響應圖形。
仿真界面
您不必是仿真專家,用CAD定義好波導回路后,用鼠標點擊“GO”鍵(綠燈),在點擊ok 確認默認參數(shù),就可完成仿真。 這些選項控制了大量的參數(shù)(柵格,步距,計算域等)會基于所建波導回路的特點 自動給予智能缺省值。仿真界面允許輕松訪問其他特征,如:輸入光路的波域的類型,選項的顯示,仿真結果的保存。