RSoft是一款非常實(shí)用的光波導(dǎo)仿真軟件。其中包含了BPM,FDTD,FEM等多種算法，使得它能夠適用于各種不同要求場(chǎng)合。本課程主要使用RSoft算法集中的BPM算法對(duì)光波導(dǎo)和簡(jiǎn)單光波導(dǎo)器件進(jìn)行仿真計(jì)算，從而對(duì)光在波導(dǎo)中的傳輸有一定得了解。

一、軟件CAD界面：

下載網(wǎng)站上的壓縮包，解壓縮后運(yùn)行C:\Program Files\RSoft\bin文件夾中的bcadw32.exe，即出現(xiàn)如下圖所示的CAD界面。此界面是定義波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和下一步計(jì)算的前提。

二、單根波導(dǎo)的仿真：

在軟件中，點(diǎn)擊左上角的”New Circuit”按鈕，如圖所示。 

點(diǎn)擊后彈出基本設(shè)置對(duì)話框，波導(dǎo)的一些基本特性參數(shù)需要在此設(shè)定。我們模擬目前光通信系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的掩埋型二氧化硅波導(dǎo)（channel型）。波導(dǎo)橫截面的尺寸結(jié)構(gòu)為6um*6um，芯層折射率為1.465，包層折射率為1.455（包層和芯層的折射率差為0.01），通信波長(zhǎng)為1.55um。基本參數(shù)的設(shè)定如下圖所示（注意，軟件中關(guān)于長(zhǎng)度的單位均為um）：

設(shè)置完畢后點(diǎn)擊”O(jiān)K”，進(jìn)入CAD界面。

首先畫一根直波導(dǎo)。點(diǎn)擊”Segment mode” （新建文件時(shí)默認(rèn)就是此模式），如上圖紅圈所示。之后在空白的CAD窗口中某一處單擊鼠標(biāo)左鍵，在任意另一處再單擊左鍵，即可畫出一條波導(dǎo)，如下圖所示。

到目前為止，畫出的波導(dǎo)是任意的，我們還需要對(duì)它進(jìn)行設(shè)置，滿足我們?cè)O(shè)計(jì)的要求。將鼠標(biāo)移動(dòng)至波導(dǎo)上（紅色區(qū)域上），再單擊鼠標(biāo)右鍵，會(huì)彈出波導(dǎo)的設(shè)置菜單。由于我們只需要仿真普通的直波導(dǎo)，所以大部分設(shè)置保持默認(rèn)即可。主要需要調(diào)整波導(dǎo)的位置。在RSoft軟件中，波導(dǎo)位置是由首尾兩個(gè)坐標(biāo)確定的，并且BPM計(jì)算的光是只沿著z軸傳播（即豎直方向），這個(gè)是需要特別注意的。具體設(shè)置見下圖。

設(shè)置完畢單擊”O(jiān)K”，就可以在CAD界面看到修改后的，沿著z軸、長(zhǎng)度為1000um的波導(dǎo)（俯視圖）。

單單如此還不夠，我們還需要設(shè)置光源的特性和觀察的路徑。首先設(shè)置路徑，單擊左側(cè)工具欄中的”Edit Pathways”按鈕。

單擊后左側(cè)工具欄會(huì)變成路徑設(shè)置欄。點(diǎn)擊”New”按鈕，會(huì)新建一個(gè)路徑，再左鍵點(diǎn)擊我們畫好的波導(dǎo)，使路徑與波導(dǎo)相一致（此時(shí)波導(dǎo)會(huì)變綠色），如下圖：

然后再點(diǎn)擊”Monitors”按鈕，會(huì)彈出一個(gè)小對(duì)話框，設(shè)置一個(gè)與路徑相匹配的探測(cè)器。按照下圖提示設(shè)置完后，點(diǎn)擊對(duì)話框的”O(jiān)K”按鈕回到路徑設(shè)置模式，再點(diǎn)擊左側(cè)的”O(jiān)K”按鈕回到畫圖模式。

再進(jìn)行光源設(shè)置、光波模擬設(shè)置運(yùn)行后即可得到仿真結(jié)果：

定向耦合器的仿真結(jié)果如下：

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