雙通道波導(dǎo)案例分析

簡介

雙通道波導(dǎo)模型是光電子領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)多信號并行傳輸?shù)年P(guān)鍵結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于 AR 眼鏡雙目顯示、光通信短距信號交互等場景。該模型充分依托 OAS 的幾何光學(xué)與波動光學(xué)跨尺度仿真能力，從器件建模到性能驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)全流程數(shù)字化設(shè)計。

案例設(shè)置與操作

模型構(gòu)建

借助 OAS 的實(shí)體建模功能，導(dǎo)入波導(dǎo)系統(tǒng)核心參數(shù)，耦入光柵采用方波結(jié)構(gòu)，EPE 元件定義為梯形截面，耦出光柵采用閃耀結(jié)構(gòu)；同時調(diào)用 OAS 內(nèi)置光源庫，設(shè)置兩路高斯光束光源，模擬實(shí)際應(yīng)用中的信號入射條件。

光線追跡

對光信號進(jìn)行全流程追跡，先模擬光在光柵處的衍射路徑，再切換分析光束在 EPE 內(nèi)的相位變化與偏振狀態(tài)，重點(diǎn)計算光場振幅分布與傳輸損耗；利用軟件 “k 空間可視化” 功能，實(shí)時監(jiān)測兩路信號的傳播軌跡，避免通道間空間重疊導(dǎo)致的串?dāng)_。

參數(shù)優(yōu)化

基于 OAS 的靈敏度分析與多參數(shù)聯(lián)動優(yōu)化功能，以 “衍射效率最大化”“串?dāng)_最小化” 為目標(biāo)，迭代調(diào)整耦入光柵周期與 EPE 折射率，自動生成優(yōu)化曲線，最終確定最優(yōu)參數(shù)組合。

兩個耦入轉(zhuǎn)向組合的雙通道波導(dǎo)模型

總結(jié)

本案例證明，OAS 光學(xué)軟件可高效解決雙通道波導(dǎo)這類復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計難題，相比傳統(tǒng)物理原型迭代，數(shù)字化仿真將研發(fā)周期縮短，成本降低；同時，軟件的跨尺度仿真能力可覆蓋從器件級到系統(tǒng)級的設(shè)計需求，為光電子領(lǐng)域多通道光學(xué)系統(tǒng)的研發(fā)提供標(biāo)準(zhǔn)化、高精度的工具支撐，助力相關(guān)產(chǎn)品快速落地。