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(quán)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(gè)集成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)與仿真(Simulation)程序的專業(yè)軟件,用以仿真設(shè)計(jì)光波導(dǎo)器件以及光集成電路。 FullWAVE軟件是一高度集成之復(fù)雜光電器件仿真設(shè)計(jì)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(gè)高度集成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和模擬仿真的專業(yè)軟件,專用于設(shè)計(jì)集成光學(xué)波導(dǎo)元件和光路。此軟件由美國RSOFT公司出品,1994年投入市場,被學(xué)院及產(chǎn)業(yè)公司的開發(fā)設(shè)計(jì)人員廣泛使用。此軟件使用先進(jìn)的有限差分光束傳播法 (finite-difference beam propagation method)來模擬分析光學(xué)器件。用戶界面友好,分析和設(shè)計(jì)光學(xué)器件輕松方便。其主程序?yàn)橐惶淄晟频挠糜谠O(shè)計(jì)光波導(dǎo)元件和光路CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng),且可控制相關(guān)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(xiàng)。另一功能為模擬程序,它可以在主程序內(nèi)或獨(dú)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(diǎn)
隨意的段定位為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來了巨大的靈活性。
為了方便用戶,特別為光路分析而設(shè)計(jì)的完整的、界面友好的CAD系統(tǒng)。
自然的、基于目標(biāo)的輸入模式,用戶可編程功能適應(yīng)于快速的參數(shù)變化。
2D結(jié)構(gòu)包括:線性的、錐形的、曲線的、Y形分岔的波導(dǎo)、透鏡和多邊形
3D結(jié)構(gòu)包括:光纖、信道、擴(kuò)散、鰭型、多層波導(dǎo)、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(dǎo)層的掩模設(shè)計(jì)
自動(dòng)生成DXF格式和GDS-Ⅱ格式的掩膜文件
CAD制圖
BeamPROP的波導(dǎo)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(xué)設(shè)備和光路。
基礎(chǔ)波導(dǎo)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(dǎo)),并用鼠標(biāo)添加到光路中。
位置坐標(biāo),無論是絕對(duì)值還是通過與其他波導(dǎo)部件的相對(duì)的位移和角度,都可直接定義。
在任何時(shí)候,一個(gè)或多個(gè)組件可被選擇、比列放大/縮小、刪除或重新插入。我們獨(dú)特的設(shè)計(jì)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(biāo)的設(shè)計(jì)
每個(gè)部件都有它自己的屬性設(shè)置,您可以通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵得到下面的對(duì)話框。參數(shù)包括形狀信息(錐形的,彎曲的,及其數(shù)值)、光學(xué)特性(折射率類型和數(shù)值)。這種基于目標(biāo)的輸入模式非常自然和靈活。
波導(dǎo)部件的每個(gè)參數(shù)(如:位置坐標(biāo)、寬度、折射率)能由算術(shù)表達(dá)式指定,包括用戶自定義變量,或者是一個(gè)常數(shù)。
一個(gè)波導(dǎo)光路能有多個(gè)不同角度的波導(dǎo),每一個(gè)有一個(gè)不同的相對(duì)角度值。這樣,運(yùn)用公式定義每一個(gè)波導(dǎo)的角度,整個(gè)光路可以通過簡單改變單個(gè)變量的值的方法進(jìn)行調(diào)整,而不需要重畫或者編輯部分光路。
掩膜的生成
當(dāng)制圖和設(shè)計(jì)完成時(shí),波導(dǎo)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?yàn)榉抡嫠俣壬咸峁┝司薮蟮撵`活性。
AWG設(shè)計(jì)
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(jì)算,用于反射率計(jì)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(shù)級(jí)的計(jì)算技術(shù)。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(yùn)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(jì)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(jì)算效率。
通過多級(jí)的PADE技術(shù)進(jìn)行寬角度傳播。
參考波的數(shù)目和邊界配置進(jìn)行動(dòng)態(tài)選擇
計(jì)算模的傳播常數(shù)和域
自動(dòng)的遠(yuǎn)域計(jì)算
綜合計(jì)算因電極或熱效應(yīng)產(chǎn)生的折射率擾動(dòng)。
透明的邊界條件
利用一個(gè)透明的邊界條件算法,可以使輻射自由地在計(jì)算域中擴(kuò)散,就像附圖的馬赫曾干涉儀的仿真一樣。因?yàn)樗试S用戶使用小的計(jì)算域,簡化了用戶的操作,此特性提供了更高的計(jì)算效率。
偏振效應(yīng)
具有半矢量,全矢量仿真技術(shù),可以計(jì)算偏振效應(yīng)和耦合。半矢量計(jì)算允許定義TE和TM傳播的差異,全矢量計(jì)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(gè)特性可以保證準(zhǔn)確和有效的寬角度傳播,包括:由標(biāo)準(zhǔn)BPM基礎(chǔ)上改進(jìn)的近軸近似值多步PAD逼近技術(shù);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(yīng)的能力,計(jì)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(fù)用器的仿真。請(qǐng)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(shí)時(shí)的分析和圖形顯示
顯示選項(xiàng)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(gè)選項(xiàng),仿真技術(shù)和存貯結(jié)果等
多種參數(shù)缺省值的智能選擇
用于設(shè)計(jì)優(yōu)化的自動(dòng)參數(shù)掃描
AWG的設(shè)計(jì)工具,包括仿真和整個(gè)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(dòng)地掃描任何內(nèi)部的或用戶自定義的變量。這對(duì)變量研究和設(shè)計(jì)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(yīng)圖形。
仿真界面
您不必是仿真專家,用CAD定義好波導(dǎo)回路后,用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“GO”鍵(綠燈),在點(diǎn)擊ok 確認(rèn)默認(rèn)參數(shù),就可完成仿真。 這些選項(xiàng)控制了大量的參數(shù)(柵格,步距,計(jì)算域等)會(huì)基于所建波導(dǎo)回路的特點(diǎn) 自動(dòng)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(xiàng)的顯示,仿真結(jié)果的保存。