光子晶體光纖仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
光子晶體光纖仿真的視頻教程
019 - FDTD光子晶體微腔（含演示，66元）
包含的文件截圖（手機(jī)端可能無(wú)法顯示圖片，請(qǐng)?jiān)陔娔X端查看）： 詳細(xì)描述（手機(jī)端可能無(wú)法顯示圖片，請(qǐng)?jiān)陔娔X端查看）： 如上圖所示，研究平板空氣孔二維光子晶體的L3微腔。 眾所周知，光子晶體微腔具有很高的Q值，本文通過(guò)優(yōu)化微腔周?chē)齻€(gè)空氣孔的位置，能進(jìn)一步將Q值提高了20倍，實(shí)現(xiàn)了高達(dá)1000000的Q值。
￥66 24分鐘 12播放
查看
001 - COMSOL光子晶體波導(dǎo)分束器（含講解）
001 - COMSOL光子晶體波導(dǎo)分束器（含講解，66元） 基本介紹： ·? 主要內(nèi)容：對(duì)一個(gè)典型的T型光子晶體分束器做了模擬； ·??基于COMSOL頻域求解，使用的軟件版本為COMSOL 5.3 (5.3.0.223)； ·??計(jì)算所需的內(nèi)存：8 GB； ·??涉及的內(nèi)容：自定義變量、組件耦合、完美匹配層、散射邊界條件、自定義網(wǎng)格 等； ·??繪制了：場(chǎng)分布和透反射率；
￥66 55分鐘 61播放
查看
004 - COMSOL一維光子晶體微腔（含講解視頻）
004 - COMSOL一維光子晶體微腔（含講解，66元） ? 基本介紹： ·? 主要內(nèi)容：重復(fù)碩士論文《一維光子晶體波導(dǎo)與微腔的控光特性及傳感應(yīng)用研究（作者：楊玉潔）》中的圖3-2b、圖3-4a； ·??基于COMSOL頻域求解，使用的軟件版本為COMSOL 5.3 (5.3.0.223)； ·??計(jì)算所需的內(nèi)存：8 GB；高精度需要128 GB； ·??涉及的內(nèi)容：在App開(kāi)發(fā)器中錄制和編寫(xiě)模型方法
￥66 44分鐘 68播放
查看
光子晶體光纖仿真的實(shí)例教程
Rsoft是專(zhuān)門(mén)做光子晶體光纖仿真軟件，可以通過(guò)utility里面的Arrary Layout 來(lái)創(chuàng)建三維光子晶體光纖。建立三維模型時(shí)在Dimens中選擇選擇2Dxy。選擇BeamPROP模塊的波束包絡(luò)法對(duì)三芯光子晶體光纖進(jìn)行仿真，圖1為仿真模型，背景為熔融二氧化硅材料，紅色柱體為氣孔，黃色柱體為纖芯。中間纖芯為定為纖芯1，左邊纖芯定為纖芯2，右邊纖芯定為纖芯3。仿真時(shí)，光源的Type選擇為Fiber Mode，然后分別對(duì)1、2、3的纖芯路徑的能量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
圖1 三芯光子晶體光纖建模圖
如圖2,為三芯PCF的縱向功率分布圖，光源從纖芯1輸入波長(zhǎng)為1550nm的光，通過(guò)仿真可以看出纖芯1的能量在向纖芯2、纖芯3耦合。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)可以從數(shù)值仿真結(jié)果中得出纖芯2、纖芯3耦合的能量相同。當(dāng)給PCF一個(gè)彎曲量時(shí)纖芯2、纖芯3的能量曲線就不會(huì)重合。這是因?yàn)榫嚯x發(fā)生了改變。
圖2 縱向功率分布圖
圖3為模場(chǎng)分布圖，在開(kāi)始傳輸時(shí)纖芯1的能量高，然后能量會(huì)耦合到另外兩個(gè)纖芯上。從圖3中可以看出能模態(tài)在纖芯間的耦合。
圖3 模場(chǎng)分布圖
通過(guò)軟件中的仿真1330~1700nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)纖芯1的透射光譜，仿真得到透射光譜有明顯的對(duì)比度。并且可以選擇波谷作為傳感的參考點(diǎn)，可以進(jìn)一步做溫度，磁場(chǎng)，曲率等的仿真，為實(shí)驗(yàn)提供理論支撐。
圖4 透射光譜
最后,有相關(guān)需求歡迎通過(guò)公眾號(hào)聯(lián)系我們.
公眾號(hào):320科技工作室
展開(kāi) 01 說(shuō)明
FDE求解器可用于精確計(jì)算任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模式，包括光子晶體布拉格光纖。在此示例中，我們計(jì)算并分析了Vienne和Uranus描述的光子晶體布拉格光纖的模式。
02 綜述
模擬文件bragg_PCfiber.lms包含一個(gè)參數(shù)化組對(duì)象，可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模。最初，在x-min和y-min處使用反對(duì)稱(chēng)邊界條件以及在x-max和y-max處使用金屬邊界條件設(shè)置模擬。反對(duì)稱(chēng)邊界條件允許我們僅模擬1/4的結(jié)構(gòu)，從而節(jié)省時(shí)間。但是，我們必須注意不要漏掉可能需要對(duì)稱(chēng)條件或?qū)ΨQ(chēng)和反對(duì)稱(chēng)條件的組合的重要模式。
03 運(yùn)行和結(jié)果
首先，我們運(yùn)行仿真并切換到分析模式。我們看到其中一種導(dǎo)模的有效折射率約為0.998。下面是圓柱坐標(biāo)系中的Hr圖。
要研究此類(lèi)結(jié)構(gòu)的損耗，需要在x-max和y-max處的邊界條件設(shè)置為PML，如下所示。我們最初沒(méi)有這樣做，因?yàn)樗鼤?huì)增加計(jì)算時(shí)間，并且會(huì)更難找到導(dǎo)模的有效折射率。當(dāng)我們重新計(jì)算模式時(shí)，我們可以查看折射率0.998附近并發(fā)現(xiàn)不同的模式。
軟件會(huì)計(jì)算出將近20種模式。
模式7是
模式8是
上圖顯示了磁場(chǎng)的徑向和角分量，可以與Uranus等人的結(jié)果進(jìn)行比較，我們將有效折射率和損耗與Uranus等人的結(jié)果進(jìn)行比較。
MODE有效折射率結(jié)果與Uranus等人的結(jié)果非常接近。對(duì)于這種對(duì)數(shù)值網(wǎng)格的微小變化（以及實(shí)際制造缺陷）非常敏感的結(jié)構(gòu)，計(jì)算損耗則更加困難，并且需要進(jìn)行一些收斂測(cè)試才能找到更準(zhǔn)確的結(jié)果。
收斂測(cè)試
我們首先將感興趣的兩種模式復(fù)制到全局DECK中，并將它們重命名為T(mén)E和HE，如下所示。
現(xiàn)在可以通過(guò)運(yùn)行優(yōu)化和掃描來(lái)測(cè)試收斂性。掃描通過(guò)增加網(wǎng)格數(shù)目來(lái)多次計(jì)算模態(tài)。
展開(kāi) 01 說(shuō)明
FDE求解器可用于精確計(jì)算任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模式，包括光子晶體布拉格光纖。在此示例中，我們計(jì)算并分析了Vienne和Uranus描述的光子晶體布拉格光纖的模式。
02 綜述
模擬文件bragg_PCfiber.lms包含一個(gè)參數(shù)化組對(duì)象，可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模。最初，在x-min和y-min處使用反對(duì)稱(chēng)邊界條件以及在x-max和y-max處使用金屬邊界條件設(shè)置模擬。反對(duì)稱(chēng)邊界條件允許我們僅模擬1/4的結(jié)構(gòu)，從而節(jié)省時(shí)間。但是，我們必須注意不要漏掉可能需要對(duì)稱(chēng)條件或?qū)ΨQ(chēng)和反對(duì)稱(chēng)條件的組合的重要模式。
03 運(yùn)行和結(jié)果
首先，我們運(yùn)行仿真并切換到分析模式。我們看到其中一種導(dǎo)模的有效折射率約為0.998。下面是圓柱坐標(biāo)系中的Hr圖。
要研究此類(lèi)結(jié)構(gòu)的損耗，需要在x-max和y-max處的邊界條件設(shè)置為PML，如下所示。我們最初沒(méi)有這樣做，因?yàn)樗鼤?huì)增加計(jì)算時(shí)間，并且會(huì)更難找到導(dǎo)模的有效折射率。當(dāng)我們重新計(jì)算模式時(shí)，我們可以查看折射率0.998附近并發(fā)現(xiàn)不同的模式。
MODE有效折射率結(jié)果與Uranus等人的結(jié)果非常接近。對(duì)于這種對(duì)數(shù)值網(wǎng)格的微小變化（以及實(shí)際制造缺陷）非常敏感的結(jié)構(gòu)，計(jì)算損耗則更加困難，并且需要進(jìn)行一些收斂測(cè)試才能找到更準(zhǔn)確的結(jié)果。
收斂測(cè)試
我們首先將感興趣的兩種模式復(fù)制到全局DECK中，并將它們重命名為T(mén)E和HE，如下所示。
我們看到，當(dāng)我們達(dá)到500x500網(wǎng)格數(shù)目時(shí)，有效折射率開(kāi)始收斂，但需要更多的網(wǎng)格數(shù)目才能獲得更高的精度。根據(jù)計(jì)算機(jī)上的內(nèi)存量，可以將測(cè)試的最大單元數(shù)增加到 600x600或更多。
展開(kāi) 在這個(gè)例子中，我們計(jì)算光子晶體光纖(PCF)的本征模如下圖所示。橫截面上的大量空氣孔是使用Lattice Copies生成的，因此一個(gè)基本的幾何圖案可以在布局中放置幾次。
這個(gè)例子的計(jì)算模式很好地限制在被光子晶體圖案包圍的光纖的7芯內(nèi)。然而，我們要考慮到，由于主導(dǎo)波區(qū)域的折射率并不比外部大，輻射會(huì)泄漏到計(jì)算域的外部。因此，我們將透明邊界條件應(yīng)用到布局的外部邊界。
輸入文件所需的基本參數(shù)在基本示例傳播模式中進(jìn)行了描述。作為有效折射率的初始猜想，我們?nèi)≈禐閚eff=1.456略低于纖維材料折射率的值neff=1.4585.
下面的圖像顯示了對(duì)選擇的光纖計(jì)算后的模式強(qiáng)度：
在目前的PCF例子中，為了減少計(jì)算成本，應(yīng)用切向磁邊界條件似乎是合理的，因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度向邊界迅速降低。此外，給定PCF的對(duì)稱(chēng)性允許我們將計(jì)算域的大小減少到四分之一。
展開(kāi) 例如，在多核光子晶體光纖示例中，我們使用晶格副本來(lái)創(chuàng)建固體核光子晶體光纖的空氣孔的排列。然而，在某些應(yīng)用中，可能需要描述幾何圖形，這些圖形不能用簡(jiǎn)單的圓、平行四邊形等表示，或者類(lèi)似物體的復(fù)雜陣列非周期排列在規(guī)則網(wǎng)格中，需要晶格復(fù)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，通常需要用任意邊界曲線來(lái)描述幾何對(duì)象，即一般多邊形。這就是本例的情況，其中光子晶體包層的內(nèi)部孔和中心孔形成復(fù)雜的形狀。其幾何結(jié)構(gòu)為中空光子晶體光纖，如下圖所示：
顯然，這個(gè)描述很難“手工”完成，輸入所有點(diǎn)的坐標(biāo)。相反，在JCMsuite的Matlab?接口的幫助下，建立一個(gè)復(fù)雜的幾何圖形和模擬運(yùn)行完成。
JCMsuite的Matlab?接口允許使用所謂的模板文件生成這樣復(fù)雜的文件。因此，可以將JCMsuite語(yǔ)句和Matlab語(yǔ)句進(jìn)行混合，例如，計(jì)算孔隙的點(diǎn)位置。Matlab循環(huán)允許在位移位置或修改形狀生成多個(gè)對(duì)象。關(guān)于該機(jī)制的完整描述可以在Matlab?Interface中找到，并且超出了本例的范圍，本例僅用于演示嵌入式腳本的能力。
這個(gè)例子的project.jcmp、 layout.jcm 和 materials.jcm文件包含了模板文件 ，就要添加一個(gè)“t”作為對(duì)應(yīng)模板的后綴。模板被設(shè)計(jì)成這樣一種方式，只需要定義幾個(gè)用戶定義的參數(shù)，如圓角、周期、包層環(huán)的數(shù)量等，就可以生成復(fù)雜的布局描述。這些主要的輸入?yún)?shù)是在run_project中設(shè)置的。m腳本。當(dāng)它在Matlab中執(zhí)行時(shí)，命令:
results = jcmwave_solve('project.jcmp', keys);
在run_project.m腳本內(nèi)將模板轉(zhuǎn)換為常規(guī)的JCMsuite輸入文件，網(wǎng)格劃分并布局，并運(yùn)行模擬。此外，腳本將結(jié)果結(jié)構(gòu)中存儲(chǔ)的特征值寫(xiě)入控制臺(tái)。
計(jì)算得到的空心模式是雙重簡(jiǎn)并的。
展開(kāi) 
光子晶體光纖仿真的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
光子晶體光纖仿真的最新內(nèi)容
引言
本文演示了一種將Synopsys OptoCompiler中開(kāi)發(fā)的無(wú)源光子器件版圖導(dǎo)入Lumerical產(chǎn)品進(jìn)行光路仿真的工作流程。該工作流程利用Ansys Lumerical MODE中的EME（特征模擴(kuò)展）求解器進(jìn)行光學(xué)仿真，利用Ansys Lumerical CML Compiler生成緊湊模型，并利用Ansys Lumerical INTERCONNECT進(jìn)行光子電路設(shè)計(jì)和仿真。
<p>Ansys光學(xué)與光子學(xué)解決方案提供功能強(qiáng)大的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和驗(yàn)證仿真軟件，可幫助設(shè)計(jì)師更快地開(kāi)發(fā)出卓越的光學(xué)產(chǎn)品，同時(shí)提升產(chǎn)品的性能、可靠性和良率。在最新發(fā)布的2026 R1 新版本中，通過(guò)簡(jiǎn)化的雜散光分析工作流程，Ansys Zemax OpticStudio 與 Ansys Speos for NX 之間強(qiáng)大的光學(xué)設(shè)計(jì)交換 (ODX) 以及實(shí)用的 NEST 容差，推動(dòng)了光學(xué)和光子工程的發(fā)展；Synopsys
JCMsuite應(yīng)用：空心光子晶體光纖1個(gè)月前
JCMsuite布局描述提供了許多設(shè)置復(fù)雜幾何圖形的方法。例如，在多核光子晶體光纖示例中，我們使用晶格副本來(lái)創(chuàng)建固體核光子晶體光纖的空氣孔的排列。然而，在某些應(yīng)用中，可能需要描述幾何圖形，這些圖形不能用簡(jiǎn)單的圓、平行四邊形等表示，或者類(lèi)似物體的復(fù)雜陣列非周期排列在規(guī)則網(wǎng)格中，需要晶格復(fù)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，通常需要用任意邊界曲線來(lái)描述幾何對(duì)象，即一般多邊形。這就是本例的情況，其中光子晶體包層的內(nèi)部孔和中心孔形成復(fù)雜的形狀
JCMsuite應(yīng)用：空心光子晶體光纖1個(gè)月前
JCMsuite布局描述提供了許多設(shè)置復(fù)雜幾何圖形的方法。例如，在多核光子晶體光纖示例中，我們使用晶格副本來(lái)創(chuàng)建固體核光子晶體光纖的空氣孔的排列。然而，在某些應(yīng)用中，可能需要描述幾何圖形，這些圖形不能用簡(jiǎn)單的圓、平行四邊形等表示，或者類(lèi)似物體的復(fù)雜陣列非周期排列在規(guī)則網(wǎng)格中，需要晶格復(fù)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，通常需要用任意邊界曲線來(lái)描述幾何對(duì)象，即一般多邊形。這就是本例的情況，其中光子晶體包層的內(nèi)部孔和中心孔形成復(fù)雜的形狀
在這個(gè)例子中，Ansys Lumerical INTERCONNECT的光子集成電路(PIC)建模能力與Icepak強(qiáng)大的熱仿真能力相結(jié)合，用于仿真和設(shè)計(jì)波分復(fù)用(WDM)收發(fā)器，同時(shí)考慮封裝中其他區(qū)域（例如電子集成電路(EIC)、印刷電路板(PCB) 等）的發(fā)熱。
一、概述
本文以一個(gè)六通道WDM系統(tǒng)為例進(jìn)行研究
在激光技術(shù)的發(fā)展歷程中，如何實(shí)現(xiàn)高亮度、高穩(wěn)定性的光束輸出一直是科研人員不懈探索的目標(biāo)。近日，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)香檳分校的研究團(tuán)隊(duì)在《IEEE PHOTONICS JOURNAL》上發(fā)表的一項(xiàng)研究，為這一領(lǐng)域帶來(lái)了突破性進(jìn)展。他們開(kāi)發(fā)的弱反導(dǎo)雙腔光子晶體垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）陣列，通過(guò)創(chuàng)新性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電流耦合機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了超模式激光發(fā)射的大幅穩(wěn)定性提升，為高亮度光應(yīng)用開(kāi)辟了新路徑。
激光亮度的挑戰(zhàn)與突破
使用VIRTUALLAB FUSION仿真光纖光學(xué)8個(gè)月前
您是否在我們最近的網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)上了解了VirtualLab Fusion中光纖技術(shù)令人興奮的前景？ 即將推出的許多新功能——一個(gè)新的光纖模式計(jì)算器，光纖組件和新的光纖耦合效率探測(cè)器-改善了工作流程，并使用戶界面更加友好。 但是，當(dāng)我們等待新功能在即將發(fā)布的版本中發(fā)布時(shí)，當(dāng)前版本中其實(shí)已經(jīng)有很多您可以享受到的功能！ 查看下面的用例，獲取一些啟發(fā)吧。
用于光纖耦合的不同透鏡的比較
使用VIRTUALLAB FUSION仿真光纖光學(xué)8個(gè)月前
使用VIRTUALLAB FUSION仿真光纖光學(xué)
時(shí)間:2021-07-05 09:52來(lái)源:未知作者: infotek點(diǎn)擊:290次打印
您是否在我們最近的網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)上了解了VirtualLab Fusion中光纖技術(shù)令人興奮的前景？ 即將推出的許多新功能——一個(gè)新的光纖模式計(jì)算器，光纖組件和新的光纖耦合效率探測(cè)器-改善了工作流程，并使用戶界面更加友好。
連續(xù)體中的束縛態(tài)(BIC)由于其非輻射的特點(diǎn)已被證明是相關(guān)的在動(dòng)量空間中具有拓?fù)潆姾珊蜏u旋極化奇點(diǎn)。對(duì)于常規(guī)對(duì)稱(chēng)的光子晶體板中，BIC被線極化遠(yuǎn)場(chǎng)所包圍，不利于高容量和多功能集成光學(xué)應(yīng)用。動(dòng)量空間中如何調(diào)控其周?chē)鷺O化偏振是一個(gè)有趣的問(wèn)題。
利用COMSOL來(lái)復(fù)現(xiàn)一篇國(guó)產(chǎn)小子刊，題為“Arbitrarily polarized bound states in the continuum with
JCMsuite應(yīng)用—單光子光源耦合至光纖9個(gè)月前
在本示例中，我們考慮將單個(gè)光子發(fā)射器耦合到光纖中。 有關(guān)系統(tǒng)和數(shù)值方法的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1]。
單光子源由一個(gè)嵌入在砷化鎵(GaAs)中制成的球形微透鏡中的量子點(diǎn)(QD)組成。底層的布拉格多層結(jié)構(gòu)將量子點(diǎn)發(fā)出的光反射回上半球。光被耦合到量子點(diǎn)上方的光纖中，該光纖由均勻的光纖芯和光纖包層組成(見(jiàn)下圖)。
