ZEMAX | 如何將仿真波導模式數據導入 OpticStudio

宇熠科技

2021年8月12日 17:22

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OpticStudio 支持從 Optiwave 旗下 OptiBPM 以及 OptiFiber 的代碼中獲取模場數據。更加精確的數據可使 OpticStudio物理光學功能大大提高光纖及波導耦合器的設計精度。本文給出了幾個示例。( OptiWave 的 Steve Dods 提供了本文中使用的 SMF-28 光纖模擬數據。聯系我們下載附件。）

簡介

OpticStudio 能夠導入 OptiWave 公司旗下 OptiBPM 和 OptiFiber 中代碼計算的模場。

這些代碼是專門集成的光學代碼，能夠為集成在基底上的光纖或波導（包括溝道波導、肋形波導或脊形波導等）生成場分布。由這些特殊代碼計算的場能通過 OpticStudio 模擬在光學系統中傳播后的變化。OptiBPM 和 OptiFiber 都可以讀取 OpticStudio 生成的 ZBF 文件，這樣一來物理光學傳播功能在光學系統中傳播后生成的數據就可以做為任意一個波導模型的輸入導入軟件。

在本文中，我們將比較 SMF-28 光纖的 OptiBPM 模擬結果與制造商給出數據。

導入 OptiBPM 的場分布數據

OptiBPM和 OptiFiber 共享 OptiWave 公司專有的文件格式 (*.f3d)。OpticStudio 可以通過以下方式讀取該數據：文件 (File) ...轉換文件格式 (Convert) ... 轉換 OptiWave F3d 數據為 ZBF 格式 (OptiWave F3d To OpticStudio ZBF)。

ZEMAX | 如何將仿真波導模式數據導入 OpticStudio的圖1

詳細信息在幫助文件中有具體描述，但請注意以下幾點：

ZBF 文件的 x 和 y 像素數量必須是 2 的冪級數而 .F3D 文件沒有此限制。因此，OpticStudio 將對 .F3D 文件中的數據用零值進行填充，使其等于最接近的 2 的冪。
.f3d文件不包含數據的波長，因此必須單獨輸入。
.f3d 文件中的電場相位數據將被引用到一個局部平面。OpticStudio 會將一束高斯光束與電場數據匹配，以估算在 OpticStudio 中后續傳播所需的引導光束屬性，并將該數據存儲在 ZBF 文件中。

本文附件包含 SMF-28 的 OptiBPM 模擬數據（聯系我們領取附件）。該數據可以被 OpticStudio 轉換并讀取：

將該光束導入，用 POPD 操作數進行分析，數據值為 23、24、25、26，結果如下：